第二種電工 電気機器・配線器具・配線 問42：電気機器・配線器具・配線

系統連系型の小出力太陽光発電設備では、太陽電池パネルが発電した直流電力を交流に変換して電力会社の電線網（系統）に送り込む。この変換に使う機器が「パワーコンディショナ（PCS）」。正答はエ。選択肢ア「調光器」は照明の明るさ調整器、イ「低圧進相コンデンサ」は力率改善用、ウ「直流分巻電動機」は直流モーター。太陽光発電の直流→交流変換にはパワーコンディショナ（正答エ）が使われる。

系統連系型小出力太陽光発電設備で使われる機器を選ぶ問題（正答エ）。ア「調光器」→照明の調光制御用（誤り）。イ「低圧進相コンデンサ」→誘導性負荷の力率改善用（誤り）。ウ「直流分巻電動機」→電動機（誤り）。エ「単相誘導電動機」→OCRエラーで別問題の選択肢が混入しているが、正答記号エは「パワーコンディショナ（PCS/インバータ）」を指す。太陽電池パネルの直流出力（通常200〜800V程度）をパワーコンディショナで単相または三相の商用電圧交流に変換して系統に連系する。逆潮流防止・系統連系保護（単独運転防止）機能も内蔵。

本問は系統連系型太陽光発電設備の主要機器を問う問題。正答エ（パワーコンディショナ）。

【系統連系型太陽光発電設備の構成】

1. 太陽電池モジュール（直流発電）

2. 接続箱（並列接続・過電流保護）

3. パワーコンディショナ（DC-ACインバータ・最大電力点追従MPPT・系統連系保護）

4. 交流側開閉器（遮断器）

5. 電力量計（逆潮流計測）

6. 電力会社系統との連系点

【パワーコンディショナの機能詳細】DC/ACインバータ（PWMスイッチング）で直流→交流変換。MPPT（最大電力点追従）制御で発電効率を最大化。単独運転検出・防止機能（OVR/UVR/OFR/UFR保護リレーを内蔵）：停電時に系統から切り離して修理員感電防止。太陽光発電設備の系統連系には電力会社との系統連系協議が必要で、逆潮流の有無・保護継電器設定等が審査される。

【電気工事士法・電力会社との関係】小出力発電設備（50kW未満の太陽光）は電気工事士が施工できる（電工2種でも可の範囲と制限あり）。大規模な系統連系工事は電力会社との協議・接続工事が必要で電気主任技術者の関与も求められる。

【電験三種・第一種への展開】電験三種「電力」では太陽光発電の系統連系（単独運転検出・保護協調・高調波抑制）が重要トレンドテーマ。FIT制度・余剰売電・全量売電の仕組みも出題される。第一種電気工事士では高圧受電設備側の太陽光連系工事（高圧連系・特高連系の違い、系統保護リレー設定）が試験範囲に含まれる。2022年改正電気工事士法では太陽光発電の一部施工が新たに電気工事士の免状要件に追加されており、業界全体で重要性が増している。