ソーラ発電で停電対策

やって見たいの興味で始めた太陽発電ですが仕組みがなんとなく解ってきたら停電対策をどうしたら良いか考え始めました。

停電で対策にもなって電気料金の節約にもなる太陽発電の利用方法を説明します。

停電で必要になる電気器具

停電で必要になる電気器具は次のとおりになります。

1.必須で必要な電気器具
 照明、冷蔵庫

2.必須に近く必要な電気器具
 テレビ

3.できればあったほうが良い電気器具
 暖房、冷房、水道

ここでは照明、冷蔵庫、テレビを想定します。

停電で必要になる電気器具の消費電力

節電エコタイマー

右側の白い製品が電気器具を調べるのに便利です。製品名は「節電エコタイマー」で消費電力、積算電力、タイマーにも使えます。ホームセンタなどで販売しています。

1.照明


 住宅の照明は壁スイッチがほとんどなので購入する必要があるかもしれません。壁スイッチをコンセント形式に変更するには電気工事士の資格が必要なようです。
ここでは40Wの照明を購入したことにします。

2.冷蔵庫

 冷蔵庫の消費電力は年間消費電力ということで説明書に記載されています。300lの冷蔵庫で220KWくらいです。
220KW÷365日÷24時間で1時間あたりの消費電力25Wですが冬場、夏場、開け閉めなどで変化します。
4月上旬に調査したら「ほとんど消費していない状態」0W、40W、80W、120Wなどの時があります。なので、停電時は開け閉めは控えることにして40Wを消費電力とします。

3.テレビ

 テレビの消費電力は定格消費電力ということで説明書に記載されています。40インチのテレビで140Wくらいですが実際は少なくて100wくらいです。購入してそのまま使用している方は「輝度調整」をして見て下さい。わからないほどの輝度でも少し下げると60wくらいまで落ちます。目にも優しいです。

ここでは、照明40W、冷蔵庫40W、テレビ60wで合計140Wとして話を続けます。また、停電の時間は3時間として140W×3時間で420whが必要とします。

停電対策のみで準備する用品

充電器、バッテリー、インバータを準備すれば電気を作ることができます。

1.バッテリー

バッテリー


 バッテリーは上記420Wの電気が蓄えられる容量を準備します。
バッテリー容量は例えば「12V58AH」と表記されています。
これは12Vで58Aの容量となっれ12×58Aで696Wの容量があります。実際はインバータで電気を使うことバッテリーのロスなどがあるので70%くらいで計算します。487Wになります。

2.インバータ

インバータ


 インバータは消費する電力の倍くらいのものを準備すると良いです。
これは、電気を使い始める時は大きな電気が必要になるからです。電気製品を接続する順番が大きな消費電力の家電製品から繋ぐのはそのためです。
また、インバータからの音です。小さな消費電力では音がしないけど大きな消費電力になると騒音になります。
でも音に関しての記載は説明書などに記載されていませんので購入は店や口コミで調べてからが良いです。

私は300Wのインバータ2台をもっていますがテレビ60Wを使うとCT300はほとんど音がしませんがPOWER INVERTERはえらいうるさい騒音です。15000円と9800円の差なのでしょう。

3.充電器
 停電があってバッテリーが消耗して停電が終わってからの充電なので高価なものは不要で5000円くらいのものから選べば良いです。

以上で停電対策のみで準備する用品になります。

バッテリーは12V58Aくらいの容量:6000円から15000円です。

インバータは300Wくらいの能力:9000円から15000円くらいです。

充電器:5000円です。合計で25000円くらい必要です。


バッテリーは容量が増えると重くなります。私のAZバッテリー12V58Aは17KGです。100AHから120AHになると25KGから32KGなるので持ち運び用の小さな台車とバッテリーを入れる箱が必要です。箱はバッテリーの感電防止にもほしいです。


これで、持ち運び可能な停電対策ができました。

停電で対策にもなって電気料金の節約にもなる太陽発電の利用方法

ソーラパネル

バッテリーへの充電をソーラパネル、チャージコントローラを利用して行うようにします。
バッテリーが満充電状態になるとソーラパネルで発電した電気は破棄されます。これは、もったいないのでこの破棄される電気を昼間テレビなどで利用します。

1.ソーラパネルの選び方

ソーラパネルは50W、100W、150Wなどいろいろあります。必要なのは12V58Aのバッテリーを停電から停電の間に満充電状態にするソーラパネルを選びます。
ソーラパネルは1日のうち3.5時間が日が当たるとして平均すると100Wソーラパネルなら平均で350Wを発電すると言われています。なので、晴天日なら400~500Wは発電します。曇り日や雨では1/10から10/5などと天候によって大きく変わります。

ここでは、3日に1回停電があって天候は比較的良い天候で300W発電するとして100Wソーラパネルを選定します。

100wソーラパネルの値段は10000円から15000円くらいです。
その差異は発電効率で単位面積の発電量です。効率が良ければパネルサイズは小さく、悪ければ大きくなります。100Wソーラパネルはあたりまえですが100wを発電します。

2.チャージコントローラの選び方

ソーラパネルの電流値と電圧値によってチャージコントローラを選定します。ソーラパネルの電流値と電圧値の裏側に記載があり、5.5Aから5.8Aくらいの範囲で電圧は20V弱です。

チャージコントローラの性能はPWD方式/MPPT方式でMPPT方式のほうが効率よくバッテリーに充電してくれます。値段はMPPT方式のほうが高いです。

チャージコントローラの値段は3000円から数万円になります。
停電対策用なのでPWD方式で消費電力の少ないものを選定すれば良いと思います。停電対策用の他にいろいろ使ってみたい方はLCD表示があって発電量などがわかるものが良いです。

チャージコントローラ

 

チャージコントローラ

上記のチャージコントローラは日本語の説明書がついていてお勧めです。
・SolarAmp Bは10Aまで許容で消費電力が1Wで少ないです。
 4000円くらいです
・PV-1212はLCD表示がバッテリー電圧、発電量、過去3日の発電量など、バッテリ充電電圧設定、夜間タイマー機能などあります。
 20,000円くらいです。

値段をくらいとしているのは通販サイトによって値段が違うのでくらいとしています。同じ製品なら安い方が良いですね。

以上でソーラパネルでの停電対策用の用品の準備完了です。
接続は
ソーラパネル→チャージコントローラ→バッテリー→インバータ→家電製品(照明/冷蔵庫/テレビ)
です。

ここで問題はソーラパネルは屋外に設置、チャージコントローラ、バッテリー、インバータは防水ではないのでその対策が必要です。つまり、

・家に配線を引き込む方法。
・ソーラパネル下部のチャージコントローラ、バッテリー、インバータを防水のケースに収納して持ち運び可能にする方法。

のいずれかを選択します。

家に配線を引き込む方法

家の壁と外に既設のエアコンなどの穴があり利用できるようであればそれを利用するのが一番良いです。

ない場合は穴をあけるしかありません。
準備するものは

穴開けのための道具


・電動ドリル
・ドリルの刃
・パテ
・家の屋内配線図
になります。

➀家の屋内配線図は家の外壁と内壁の間には配線がしてあります。配線してある箇所に穴をドリルで空けて配線を切ってしまったりしたら一大事です。これは絶対に避ける必要があります。

②ドリルの刃は壁の厚みより長いものを使います。
 木造スレッドの壁なら木工用の刃で穴は空きます。
・家の外壁と内壁を一気に空けます。
・外壁の表面は固いので外壁から内壁に向かってあけるほうが楽です。
・内壁側を少し高くして雨が流れ込まないように空けると良いです。
・パテは線をとうした後に隙間を埋めます。

パテをした後の様子

以上で屋外と屋内がつながりました。配線を行います。

我が家の場合は後付でつけた小さなサンルームがあるのでサンルームにソーラパネル下部のチャージコントローラ、バッテリー、インバータを置いています。なのでインバータから家電製品の間にある壁に穴をあけています。

太陽光発電の利用方法

バッテリーは満充電状態になるチャージコントローラが電流を絞って充電しないようになります。そのときは発電した電気は破棄されます。もったいないです。
バッテリーは満充電状態の時はその日に発電している状態の時に家電製品に使えば電気料金の節約になります。

100Wソーラパネルなら平均350Wの節約になります。10日間で3.5KWなので1KWで26円として3.5KW×26円=91円の電気料金の節約になります。

バッテリーの残量を停電対策用に残しておくことが大事です。

ソーラ発電は費用もそれなりかかり、100Wソーラパネルサイズになると場所もとります。興味に無い人から見ると邪魔なものになります。しかも、電気料金の節約にはなりません。バッテリーが消耗品のようなもので使い方にもよりますが2年くらいで交換しないとダメになるようです。

関係者(嫁など)を説得するための理由を停電対策とするとソーラ発電を始めやすいです。