系統接続には「スマートインバーター」が必須
数年前から米国の太陽光業界では「スマートインバーター」、または「高度インバーター」という言葉をよく耳にするようになった。ちなみに米国の太陽光業界で使われる「インバーター（Inverter）」という呼び名は、国内でいう「パワーコンディショナー（Power Conditioning System：PCS）」を指す。
実際、太陽光発電の累積導入量で全米トップのカリフォルニア州と、屋根上の分散型太陽光発電システムの普及率でナンバーワンのハワイ州ではすでに「スマートインバーター」の使用が配電網への接続に必須となっている（図1）。
図1●屋根置き太陽光発電システムが密集するオアフ島
（出所：J. Movellan）
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太陽光発電用インバーターとDCパワーオプティマイザーのリーディングメーカーでイスラエルに本社を構えるソーラーエッジ・テクノロジーズ（SolarEdge Technologies）によると、「スマートインバーター」とは、直流（DC）を交流（AC）に変換し、通常の動作電圧および周波数条件からの逸脱時に、ダイナミックな有効電力・無効電力サポート、周波数と電圧のRT（Ride Through）機能、ランプ（出力の激変）制御、 外部からの命令、そして電力会社から他の機能を受け入れるコミュニケーション能力などの要素を持ち、自律的にグリッド（電力系統）サポートに貢献できるデバイスを意味する。
分散型太陽光の急増が系統負荷に
ハワイ州などでは、屋根上の分散型太陽光の急激な導入拡大が、集中型発電所からの送電を前提とした既存のグリッドインフラに大きなストレスを引き起こした。スマートインバーターは、今後の分散型システムの導入拡大において、グリッドへの追加投資によるアップグレードの必要性を軽減すると期待されている。
2018年9月末時点で、ハワイ州では系統連系済みの分散型太陽光は7万7000を超え、総設置容量は731MWであった。ただ、「設置容量」が1GWにも満たないのに、これらの屋根置き太陽光は同州の再エネ「発電量」の36％を賄っている（図2）。
図2●ハワイ州における2017年の再エネの電源比率
（出所：Hawaii Energy State Office）
分散型太陽光の導入が急激に拡大した2014～15年にかけて、太陽光発電システムが最も導入されているオアフ島の一部の配電網では、太陽光の発電量が昼間最低負荷を超えるだけでなく、最低負荷の2.5倍以上にもなる事態が生じた。このため、同州における分散型電源の急拡大による電力系統への影響が本格的に問題視されるようになった。...Read More Here