オプティマイザーとは何？太陽光発電の最適化ってどういうこと!?全然意味が分からない！
オプティマイザーは、発電量が落ちてしまう日陰対策に有効な装置のことなの。詳しく解説するね！
太陽光発電のオプティマイザーとは？
太陽光発電を利用して、より多くの電気を得るには太陽光パネルの発電量が重要です。
オプティマイザーは太陽光パネルの性能を引き出し、発電量をアップさせる装置です。
発電量を最適化する装置
太陽光パネルは同じ型番の製品を同じタイミングで設置しても、風の影響による温度の違いや表面の汚れ、影が入る部分などによってそれぞれ最大電力点（最適動作点）が変わり、当然ながら、風が強く吹きつけ、汚れや影のあるパネルは最大電力点が落ちてしまいます。
また、能力の劣るパネルが一枚あると、太陽光システム全体の足を引っ張ることも。
オプティマイザーは、太陽光パネルごとに最大電力点を監視・追跡する機能を備えています。文字通り、optimization（最適化）するための機器といえるでしょう。
具体的には、自動制御によって電流が低いパネルに対しては電圧を上げ、反対に電流が高いパネルは電圧を下げ、電圧の最適化を図るため、パネル間のミスマッチによるシステム全体の発電機会の損失を防ぎます。
なお、最大電力点を追従するシステムにはMPPT制御システムもあり、こちらは主にパワーコンディショナーに搭載されている技術となります。
設置場所
オプティマイザーは太陽光パネルに直接設置するため、オプティマイザーを設置する場所を新たに考える必要はありません。
ソーラーパネルの交換や追加を行っても、そのたびにシステム全体を変える必要もありません。
太陽光発電にオプティマイザーをつけるメリット
欧米では既に、太陽光発電所や太陽光パネルにオプティマイザーをセットするのは、常識的なレベルとなっています。
その理由は、オプティマイザーには数多くのメリットがあるからです。
火災リスクを低減
太陽光パネルの設置において、不安視される一つに火災があるのではないでしょうか。
オプティマイザーは、災害などの異常を検知すると瞬時にシャットダウンし、火災を防止します。
また、パネルに電流が流れたままだと、消火活動において感電のリスクがありますが、こうしたリスクも回避できます。
影による発電量低下を防止
オプティマイザーによって、太陽光パネルは一枚ずつ独立した状態になります。それぞれのパネルが互いに影響し合わないので、影がかかって発電量が落ちたパネルの影響をほかのパネルが受けません。
また、これまでは影ができてパネルが遮られてしまう部分には設置を見合わせることが多かったのが、影がかかる部分にも太陽光パネルの設置が可能となり、全体の発電量のアップが見込めます。
異なる太陽光パネルの接続が可能
オプティマイザーがあれば、メーカーや機種が違っても、同じストリング（パネルと直列に組み合わせた単位のこと）に接続できます。
太陽光発電の導入当初に設置したメーカーが製造から撤退してしまった、使用している機種が廃番になってしまったなど、様々な理由で今後も希望するメーカーの機種が利用できるとは限りません。
他メーカーや機種に交換しても、これまでのように問題なく使えるのは安心材料といえるでしょう。
太陽光発電にオプティマイザーをつけるデメリット
オプティマイザーはメリットが多く、効率よく太陽光発電を運用するには欠かせない装置といえますが、一方でデメリットも存在します。
デメリットを無視したままで設置してしまうと、大きな後悔を生んでしまいかねません。
海外製がメイン
現在のところ、日本におけるオプティマイザーの主流メーカーは海外製。
国産にこだわりたい人や、海外製に不安を覚える人などにとっては、設置を躊躇う理由となるでしょう。
設置費用が別途必要
オプティマイザーにかかる費用は太陽光発電の初期費用に組み込まれていないので、オプティマイザーの導入には別途費用が必要となります。
太陽光発電の初期費用は年々低下していますが、とはいえ、オプティマイザーの分がプラスで必要になれば、コスト的に導入を見合わせる場合もあるでしょう。
太陽光オプティマイザーのメーカーリスト
日本で流通している主なメーカーは以下のとおりとなります。
各メーカーの特長などをご紹介しましょう。
HUAWEI
ファーウェイは中国・深圳市に本社を置き、インフラやスマートフォン関連事業などを行う大手通信機器メーカー。
オプティマイザーには直列に接続されたパネル（ストリング）に対して1台設置するタイプもありますが、ファーウェイ製はパネル一枚に対し1台の設置となります。
そのため、全部の太陽光パネルに設置するのではなく、影がかかりやすい部分のみを選んで導入することが可能。費用を抑えながらも、効率良く太陽光発電を運用できます。
また、重量は600gと軽量で、幅71㎜／高さ142㎜／奥行25㎜ととてもコンパクト。稼働済みの太陽光パネルが設置してある工場などの屋根に追加で導入しても重量やサイズがネックにならず、住宅の屋根にも容易に設置ができます。
ソーラーエッジ
アメリカ（米国）に本社があるパワーコンディショナー（PCS）・オプティマイザーのリーディングメーカーで、2019年までは世界で50％以上のシェアを持つトップメーカー。
2020年以降はのエンフェーズがトップシェアとなっていますが、ソーラーエッジ（solaredge）はオプティマイザーパイオニアとして、現在も多くの支持を集めています。
ソーラーエッジのパワーオプティマイザーは、2017年に関西で開催された「PV EXPO」にて、DC-DCコンバーターであるパワーオプティマイザーや遠隔モニタリングシステムなどの出品を行い、国内にて実績を積んでいます。
また、一般的なパワコンの変換効率が96%～98%なのに対し、ソーラーエッジの変換効率は99.5%と高い数値を実現。
保証期間が25年と長いのも、長期運用が前提の太陽光発電では心強い面でしょう。
NEF POWER
中国江蘇省泰州市に本社がある、マイクロインバーターとオプティマイザーの専門メーカー。北米やヨーロッパ、オーストラリア、そして日本など世界各国に販売されています。
これまでは太陽光パネルの設置に不適とされた多方向屋根面や山間部、スペースが狭い場所などにもパネルの設置が可能。
直流転換率が99.5%と高く、オプティマイザーの導入で発電量が5～25%ほどアップします。
新規、既存のどちらの発電所に使用が可能であり、NEF POWER製以外の太陽光パネルへの設置も可能です。
太陽光発電の発電効率を上げるオプティマイザー以外の方法
太陽光発電の発電量は、オプティマイザーの導入だけではなく、パネルにちょっとした工夫や手入れを行うことでもアップできます。
オプティマイザーの導入は行わず、現状のままで発電量を少しでも増やしたいと思う場合は、以下の方法を試してみましょう。
適切な傾斜角での設置
太陽の高度は季節によって異なり、南中高度が高くなる夏は、太陽光パネルは水平に近い状態で置いたほうがより多くの光を集められますが、反対に南中高度が低くなる冬は、太陽光パネルは傾斜がきついほうがより多くの光を集められます。
そのため、太陽光パネルは季節に応じて、最適な傾斜角度で設置すれば発電量を増やせます。しかし、それは現実的ではありません。また、太陽光を自動追従する機能を備えたシステムがありますが、コストが高く、導入は安易ではありません。
そこで、太陽光パネルは年間最適傾斜角（年間で最大の日射量が得られる角度）で設置されるのが一般的です。日本では南向きに30度の角度で設置するのが理想的なのですが、緯度が下がるほど南中高度は高くなり、最適角が変わります。
| 地点 | 最適角 |
|---|---|
| 北海道札幌市 | 34.8 |
| 東京都八王子市 | 33.0 |
| 愛知県名古屋市 | 32.5 |
| 大阪府大阪市 | 29.2 |
| 福岡県福岡市 | 26.1 |
| 沖縄県那覇市 | 17.6 |
この他、積雪地では雪がパネルから落ちやすいよう、傾斜を大きくつけるなどの対策が必要なケースもあり、日射量だけではなく地域の気候によっても太陽光パネルの角度を考慮する必要があるでしょう。
コーティング
太陽光発電の発電量は、パネルに付着した汚れでも大きく変わります。パネル表面はガラス製のため、設置後しばらくは雨や風によって汚れは綺麗になりますが、年月が過ぎると汚れはどんどんと落ちにくくなり、蓄積します。
そこで役立つのが、パネル表面に汚れを付着しにくくし、さらに付いた汚れや雨風で落ちやすくするコーティング。
コーティングは汚れを防止するだけではなく、太陽光の反射が抑えられるので、太陽電池モジュールに多くの光が届きやすくなり発電量のアップが期待できます。
散水
太陽光発電は、日射量が最も多い夏よりも、実は春のほうが発電量が高くなります。その理由は気温にあり、太陽光パネルは気温25℃前後が最も発電効率が上がるからです。
夏は気温が高くなり、特に猛暑日はパネル表面の温度が80度に達することも。出力が下がり、最大時と比較して10～30％も発電量が落ちる場合もあるので、夏は思うように発電しません。
夏に発電効率を上げるには、散水によって太陽光パネルの熱さを冷却するのが、シンプルながら手っ取り早い方法です。散水でパネル表面の温度が50度まで下がると、発電効率も15％上がるとの見込みもあります。
なお、水道水を使用した散水は、乾燥するとカルキが白い汚れとなって蓄積する恐れがあるので注意してください。
そのため、コーティングも含めた太陽光パネルのメンテナンスは、基本的には業者に依頼するのがおすすめです。
太陽光発電の発電効率を落ちにくくする対策
太陽光パネルの角度にこだわったり、高性能のオプティマイザーを導入しても、太陽光発電設置後にほったらかしにしてしまえば、思うような発電量は得られない可能性があります。
太陽光発電の発電効率を高めるには、日々、太陽光発電と向き合っていく姿勢が大事です。
定期的なメンテナンス
太陽光発電システムは通常10～30年と長期運用が基本となるため、定期的な点検やメンテナンスが不可欠です。
定期的な点検やメンテナンスは、太陽光発電システムを安全に稼働させられるだけではなく、機器のトラブルや故障にいち早く気づいて然るべき対処ができます。軽微な状態で修理できれば、運用に支障はありません。
しかし、放置したままでいると、気づいたときには交換が必要なほど大きなトラブルや故障に発展してしまい、その間は稼働ができず発電量や売電にも大きな影響を与えてしまいます。
発電量の記録
発電量はその日の太陽光発電の体調を表すものです。
前年と同条件であるにも関わらず発電量が落ちているのであれば、何らかのトラブルが起こっている可能性があるでしょう。
発電量を日々モニタリングしていれば、ちょっとした変化や不具合に気付きやすくなり、適切な対応が行えます。
オプティマイザーとは太陽光発電を最適化する装置
太陽光発電で効率良く発電するには、オプティマイザーの導入が有効な手段となるでしょう。増加した発電量はその分を自家消費に回せば、電気代の削減に役立ちます。
電気代の節約には蓄電池もおすすめ。太陽光パネルの容量に合わせた蓄電池を導入すれば、日中に発電した電気を無駄なく活用できます。たとえば4.5kWのパネル容量なら、蓄電池の容量は約9kWhとなります。
オプティマイザーの導入を検討し始めると、無料サイトで複数の業者の比較検討がしたいと思うのではないでしょうか。探してみましたが、簡単な情報を入力するだけで業者をピックアップしてくれるようなサイトはありませんでした。
もし、価格が知りたいのであれば、Amazon.co.jpなどをご覧になって調べてみるのも良いかもしれません。
オプティマイザーは現在のところ、日本でまだ主流とはいえませんが、認知が向上すれば導入に積極的に取り組み始める人は増加し、需要に伴って市場も拡大すれば、今後は欧米のように設置が当たり前となっていくでしょう。
今回ご紹介したメーカー以外にも、最新のPVモジュールの電力に対応するオプティマイザーを販売しているtigoなど数多くの有名メーカーがあります。
なお、オプティマイザーと検索すると株式会社オプティマイザー及び、株式会社エネルギー・オプティマイザー（energy optimizer）がヒットし、同社の採用情報やプレスリリースなどが表示されますが、両社はWeb集客や新電力の立ち上げなどを総合的に支援する企業です。
太陽光パネルに取り付けるオプティマイザーの販売を行っているわけではないので、ご注意ください。