自家発電振り返り

m.urushibara

2年前

2016年に始めた自家発電。
先月にリン酸鉄リチウムイオンバッテリーを自作の105Ahのものからパッケージ品の200Aｈのものに交換しました。

今回200Ahのもに交換することにした経緯などを書こうと思い、過去の記事を振り返ってブログを読みなおしましたが、詳細を書いている記事がほとんどない（汗）

せっかくなので、この機会に書き直して見ようと思います。

自家発電のきっかけ

どこでこの著書のことを知ったのかは忘れてしまいましたが、この「わがや電力」という本に出会ったのがきっかけです。

小学生にもわかるレベルで、絵や図での説明も多くわかりやすい本です。

家庭内で直流を使用している機器は意外と多いんです。
毎日充電しているスマホなどはその代表。
わざわざ交流を直流に変えて使用しています。
いわゆるACアダプターというのを使っているのはAC（交流）をDC（直流）に変換して使っているのです。

直流で使うものはそのまま直流で使用すれば良いし、照明などは部屋中を照らすほど明るくなくてもいいのではないかな？という思いから、わがや電力を導入してみることにしてみました。

初期段階で購入したのは、太陽光パネル100Wのものを1枚。
小さな廉価のチャージコントローラー。
ディープサイクルバッテリー。
https://amzn.to/3azmVQZ
LEDライト
シガソケット
https://amzn.to/3atFExq
こんな感じだったと思う。
あとはこれらを接続するためのケーブルや端子類。
本に書いてある通りのセットで始めてみました（笑）

ほぼAmazonで購入出来たと思います。
https://amzn.to/3NVu0t0

これに加えてこんなアダプターがあればノートパソコンなども使うことができるし、
ACアダプターを使うようなLCDモニターに電源供給したりもできるようになる。
https://amzn.to/3apkbWx

始めた当初はこんな感じで物干し竿や梯子にパネルをくくりつけていました。

始めてみてわかったこと

こんな風に自分で発電して蓄電して使用するということをはじめてみると、
今まであまり意識していなかった「電気」（電力）というものに意識するようになってくるものです。（笑）

「今日は晴れているから今のうちに充電できるものを充電しておこう」とか、「明日は雨の予報だから今夜はあまりバッテリーを消費させないようにしよう」なんて考えるようになる。
これ、子供の教育にも良いかもなんて思ったりもします。
電気が足りなくなれば、夜は暗いしゲームもできなくなっちゃう。
電気の残量がわかることで使う電力を調整するようになってくる。

オフグリッドではないから、太陽光発電した電力がなくなれば商用電源（電力会社から供給されている電力）を使用すれば良いだけのことだけど、自分でお金をかけて手間をかけて発電していると電気の大事さがわかって来ると思う。

オフグリッドにするには資金も必要だし、果たしてそこまで費用をかけて節約出来た電気代で費用回収できるのか？という問題もあります。
もちろん自家発電していれば停電がないというメリットはありますが、完全にオフグリッドにした場合には、自前の機器にトラブルがあって電力供給されなくなってしまえば停電と同じですし・・・

これから太陽光発電を始めてみようと思う方は、まずは実験的にわがや電力で知識を付けながら僅かな節電を目指してみると良いと思います。

だんだんと欲が出る

自家発電を始めて電気を使い出すと、だんだんと欲が出てくる。
電力が余っていると使わないと損？みたいな（笑）
そしてインバーターを導入してしまいました。

インバーターで100vに

まずは冷蔵庫の稼働を始めました。
当初は日中は発電した電力をインバーターを通して供給。
夜はコンセントを商用電源に差し替えて使用していました。

このあたりまで来ると、今度はバッテリーの容量の問題が出てきます（笑）
いままでは大雑把な計算で、大体の発電量と消費量を考えて使っていましたが、インバーターを使用して家電品を使うとなるとバッテリー容量や発電量・消費電力を計算して考えて使わないといけません。

例えば夜間に消費電力400Whの冷蔵庫を10時間稼働させるには4000whのバッテリーが無くてはなりません。
（電力の変換ロスや、発電量が落ちてくる夕方の発電分の計算などは無しで話をしますが・・・）

12Vのバテリーで4000wh分だと4000÷12＝333Ah　です。
あくまで理論値ですが、333Ah以上のバッテリーが必要ということになります。

今度はその分を発電し充電できるだけの太陽光パネルはどのくらい必要かというと、
わかりやすいように日中10時間発電するとして・・・
その間、少なくても冷蔵庫の消費電力分400Whなので、それプラス333Ahバッテリーに充電できるだけの発電量が必要です。
10時間で計算しましたが、設置場所の条件にもよりますが、発電量が大きいのは9～15時くらいです。

1000Wくらいの発電量でなんとかバッテリーが満充電になる感じです。
でも実際には、朝方日が高くなる前と、夕方陽が傾きだしてから暗くなる前までの発電量が少ない時間にバッテリーが消費されてしまうので、1000W程度の発電で夜間の電力を賄うまでには至らないと思います。

なかなか計算通りには発電・蓄電出来ないものですが、導入検討中の方はご自身が使用したい電力量と蓄電量、それを充電できるだけの発電量の太陽光パネルは何ワットくらい必要なのか計算してみてくださいね。

というわけでこの時点では発電量、蓄電量ともに夜間利用できるほどではありませんでした。

マジ電力

わがや電力の本の中にも書いてありますが、12ｖの”わがや電力”の次なるステップは”マジ電力”です。
マジ電力は24V回路。

ここに来るまで試行錯誤はありましたが、24Vマジ電力を導入です。

https://ritoulife.com/majidenryoku/

チャージコントローラも高容量のものに変え、インバーターも24V仕様のものを購入しました。

電圧が高いと何が良いかというと、電流量が減るのでケーブルを細く出来ますし、変換ロスが少なくなるようです。

しかし・・・
悩むところはバッテリーです。

ソーラーパネルは中古のものが安く出回っていますし、インバーターも中国製のやすいものがたくさんありますが、蓄電するためのバッテリーは結構な値段です（汗）
まだまだこの時点では中古の鉛バッテリーを使用していました。

自動切り替え器導入

夜間も太陽光発電で蓄電した電力を使うまでには至らず、手動でコンセントを抜きかえて使用していましたが、こんな製品があることを知り、これを導入。
これで以前のように冷蔵庫の電源が喪失して中のものが腐るという事態は防げます。

マジ電力のその後

ハイブリッドインバーター

そしてたどり着いたのがハイブリッドインバーターです。

なにか上手い太陽光発電の活用方法はないものか？と探していたところ、ありました！このような製品が！
チャージコントローラー・インバーター・切替器がオールインワンになった製品が！！

早速中国から直輸入してみました。

このときの様子はYou Tubeにアップしていますので、時間のある方は観てみてくださいね。

しかし、結果は残念ながら、まさかの初期不良？
返品交換も受け付けてもらえず泣き寝入り。
やはり直輸入などには無理があるのか？

でも、どうしてもこのような製品を使ってみたく、他のメーカーのものを再度輸入。
SRNEというめーかーのものです。

今度はバッチリ。

そして、バッテリーもリン酸鉄リチウムイオンバッテリーに交換です。
最初は実験段階として、105Ahのものをセルで購入し、自分でセットアップしてみました。

パネルは250Wのものを2直3並列で、約1500ｗ分です。
このハイブリッドインバーターではこれがパネルの上限になります。

3並列で接続するためには逆流防止ダイオード入の接続端子を使用するか、接続箱を使用することになりますが、家では接続箱を使用しています。

もし今後太陽光パネルでの発電に取り組む場合には、使用する機器の上限出力や上限電力を考慮して製品を選んでくださいね。
我が家のパネルは三菱の250ｗのものです。

　
6枚が上限です。
中古パネルですし実際にはそこまで発電しませんが、電圧の関係もあります。
8枚で2000ｗ（実際には1500ｗは発電しないと思いますが）も行けそうですが、3直列ではパネルを9枚にする必要があり、電力量オーバーになります。
昇圧機能付きの接続箱を使用するという手もありますが、昇圧機能付きの接続箱は高価で現実的ではありません。

残る手は2直4並列ということになります。
これは今後テストしてみようかなとも思っています。

うちで使用しているのは24Vタイプのハイブリッドインバーターですが、48Vタイプのもののほうがパネルを増やせるので、今後の課題にしていきたいと思います。

FIT終了でどのように活用していくか悩んでいる方は48ｖのほうが効率が良いと思います。

ハイブリッドインバーターは日本国内では販売は少ない？ようで、出力が100Vになっているかも不明です。
アリエクスプレス等で直接輸入も出来ますが、これもまた100Vに設定されていないものも多いようなので注意が必要です。
ご自身で輸入してみようと思われる方はこちらからチェックしてみてください。
https://s.click.aliexpress.com/e/_Dks6kQr

最近ではエコフローのパワーシステムもありますし、EcoFlow スマートホームパネルという製品もあります。
太陽光発電事業者に蓄電システムを依頼するよりもこういった機器を接続するほうが導入費用が安く済みそうですよ。
エコフローのサイトで確認してみてください。

24V-200Ahバッテリーへ

少し話はそれてしまいましたが、現状の1500ｗ分の発電は、エアコンと冷蔵庫を稼働させても日中の電力は少し余ります。
余った電力は蓄電となりますが、先月までは105Ahのバッテリーでしたので、夜間の利用はできない状況でした。
ハイブリッドインバーターの設定は、PV発電をメインにバッテリーからの電力供給にし、PV発電がされなくなった時点、もしくはバッテリー電圧が設定値まで落ちた際に商用電源に切り替わる設定です。

この設定では明るくなってからバッテリーに充電できるだけの発電量になるまでと、日が傾き日射量が落ち発電量が減ってから、発電が止まるまでの間はバッテリー電力を消費します。
バッテリー容量が少ない場合にはこの時点で電圧不足となります。
当家では冬場のエアコン暖房使用時に105Ahでは残量不足になってしまいました。
夏場は日射時間が長く、日が落ちれば気温が下がることから朝夕の電力消費は大きくはありませんが、冬場は逆に暗いときほど気温が下がるため電力消費が上がることになります。