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住宅所有者がバックアップ電源を求める場合、通常はキロワット数とバッテリー容量の話から始まります。しかし、それらの話よりも先に、より基本的な疑問に答える必要があります。インバーターは家全体をバックアップするべきか、それとも停電時に最も重要な回路だけをバックアップするべきか、ということです。北米で分割相ハイブリッドインバーターを扱う設置業者や販売業者にとって、このたった一つの決定が配線図、配電盤の作業、そして最終的に次に電力網が停止した際に住宅所有者が経験する状況を左右します。
このガイドでは、SOSENの8~15kWの分割相インバータを実例として、全館バックアップと部分バックアップの実際の違いを詳しく解説し、選択が通常、住宅のピーク負荷という1つの数値に集約される理由を示します。家全体のバックアップシステムでは、インバーターは電力メーターと主ブレーカーパネルの間に接続されます。家中のすべての回路は通常通り主ブレーカーパネルを経由し、インバーターは単に電力供給経路を遮断するだけです。新しいサブパネルは必要ありません。設置時には、電気技師がサービスエントランスケーブルをインバーター経由で配線し直すため、配線作業は比較的簡単になります。電力網が停止すると、インバーターはバッテリー電源に切り替わり、エアコン、電気温水器、キッチン家電など、すべての機器を稼働させ続けることができます。ただし、総需要がインバーターの定格出力内に収まっていることが前提となります。
部分バックアップ(重要負荷バックアップとも呼ばれる)は、従来とは異なる方式を採用しています。インバーターの出力はメインパネルではなく専用のサブパネルに接続され、そのサブパネルに接続された回路のみが保護されます。設置業者は通常、冷蔵庫、井戸ポンプ、照明回路の一部、医療機器などの重要な負荷を新しいサブパネルに移設し、それ以外の機器はメインパネルに残したまま停電時に電源が切れるようにします。この方式では設置時にパネル作業が増えるというデメリットはありますが、バッテリーが家庭の通常の消費電力のごく一部しか供給する必要がないため、長時間の停電時にも稼働時間を大幅に延ばすことができます。
この2つの構成間の差は、単なる概念的なものではありません。インバータの電気定格に直接反映されます。SOSEN 15kWモデルを基準点として考えてみましょう。
全館型モデルのバイパス電流が大きいのは、電力会社に接続された際に、特定の回路群だけでなく、家全体で消費されるすべての電力を流すように設計されているためです。
正直に言うと、この決定は個人の好みではなく、住宅の最大負荷によって決まるのです。
家庭のピーク需要がインバーターの容量を超える場合は、部分的なバックアップの方が安全な選択肢です。容量不足のインバーターで家全体のバックアップシステムを稼働させようとすると、不意のトリップや過負荷保護が最悪のタイミングで作動するリスクがあります。一方、家庭のピーク負荷がインバーターの定格容量内に収まる場合は、家全体のバックアップが可能になり、ほとんどの住宅所有者にとって好ましい選択肢となります。なぜなら、どの回路を優先するかを事前に決める必要がなくなるからです。
200Aのバイパス電流定格を持つ全館インバーターは、最大48kWの接続負荷をサポートでき、これは北米の戸建て住宅の大部分をカバーします。また、負荷の急増が一時的に定格出力を超えた場合でも、2つのスマート負荷ポートにより、設置業者は重要度の低い回路を自動的に遮断または遅延させることができ、住宅所有者はEPS(電力系統)のような柔軟性を享受しながら、それ以外の時間帯は全館の電力供給を犠牲にすることなく利用できます。
SOSENは、まさにこの違いに基づいて8~15kWの分割相ハイブリッドインバータを開発しており、1つの設計で両方の用途に対応させるのではなく、2つの専用製品ラインを提供している。
SSE-HL8K~15K-P2USは、最初から家全体のソリューションとして設計されています。最大15kWの定格充電および放電電力と最大275A充電および放電電流の余裕があり、大型バッテリーバンクや負荷の高い機器にも対応できます。ユニットあたり最大22.5kWの大型PV入力サポートにより、設置業者はインバーターの制限ではなく、実際の発電量に合わせてソーラーアレイのサイズを決定できます。グリッドとバッテリー間の切り替えは10ミリ秒未満で完了し、フィールドテストでは通常約5msであることが確認されており、接続されている電子機器やHVACコンプレッサーが切り替えに気づかないほど高速です。大規模な設置では、最大8台のユニットをオフグリッドで並列接続でき、3相出力用に構成された3台のユニットは最大400Aのピーク電流に達することができ、商業用および大規模な住宅用プロジェクトの両方に対応します。
SSE-HL8K~15K-P2SAは、8~15kWの電力クラスとコアの信頼性を共有していますが、重要な負荷のバックアップ用に構成されています。
本製品は、三相システムとして構成された3台のユニットをサポートし、最大125Aのピーク電流定格で重負荷に対応します。また、最大6台のユニットを並列運転できます。重要な回路のみを保護する必要がある分電盤設置に適したサイズです。P2USモデルと同様にACカップリングをサポートしているため、既存の系統連系型太陽光発電システムを、屋根に設置済みの太陽光発電機器を交換することなく、バックアップ機能を備えたシステムに改造できます。
性能仕様以外にも、SSE-HL8K~15K-P2US に特有の認証が 1 つあり、それ自体で言及する価値があります。それは、CSA Group によって UL 1741、UL 1699B、UL 1998 で認証されていることです。UL 1991, C SA C22.2 No. 107.1-16、FCC Part 15B、ICES-003、およびIEEE 1547シリーズ(IEEE 1547-2018およびIEEE 1547.1-2020)という、この製品カテゴリーでは非常に珍しい組み合わせです。
設置業者や販売業者にとって、これは実務上重要な意味を持ちます。IEEE 1547 シリーズは分散型エネルギー資源の系統連系安全性と相互運用性を規定しており、UL 1741 はインバータが対応する安全性と性能要件を満たしていることを確認しています。UL 1998 はソフトウェア制御の安全機能を対象としており、UL 1699B はアーク故障保護に対応しています。これは、全館インバータの役割の大部分が高電流を安全にスイッチングすることであることを考えると、非常に重要な要件です。FCC Part 15B と ICES-003 はそれぞれ米国とカナダ市場向けの電磁両立性を確認しており、CSA C22.2 No. 107.1-16 はカナダにおける安全規格への準拠を規定しています。この電力クラスの分割相インバータで、この完全な CSA グループの組み合わせを提供しているものはほとんどありません。これにより、許可申請の手続きが簡素化され、設置業者は検査日に心配する変数が 1 つ減ります。これは、カナダのコードもクリアする必要がある全館プロジェクトにとって大きなメリットです。