エクセルギーハウス技術開発研究所

エクセルギーなLife&Housingラボ(NPO準備) 自然の循環性に生きる生活と住まい方:営みの提案交流ブログ

家庭電力の自前形態の探究(その2)どのような製品システムで一体いくらぐらいでできるのか

製品化の指針及び,費用の目安

     以下は,夏冬;エアコン,春秋;冷蔵庫稼動ように,

ソーラ‐発電量を0.8kWに絞り込んだ見積りである.

価格は,現市場で販売されている数値である.

 

【H社製ルームエアコン】

 ◆ 年間運転効率APF6.8 期間消費電力量648kW

◆ 冷房能力2.2kW,消費電力410W, 暖房能力2.5kW消費電力435W

【P社製冷蔵庫】

容積で426Lで年間消費電力量280kW/年=767Wh/日=31Wh/時間である.

 

 

太陽光発電システム

 

ソーラ‐発電パネル

         【200Wソーラ‐パネル4枚】  単価35,000円x4=   価格140,000円

                               6枚1.2kWのときは             x6=   価格210,000円

ソーラ‐発電パネルの値段は,外国製の輸入でも,随分と値段の違いがある.200Wのもので,最安値25,000Wから,41,000円である.なお,最もソーラ‐の発電量が多いドイツでも,パネルの実際の生産の多くは中国である.その品質維持は,工場指導の品質管理と,注文買い付け者の検査に掛かる.

    この製品化価格の見通しを持つために,ここでは,概数計算で便利なように,一応35,000円として計算する.

※ちなみにこの価格数値をW単価で,日本の現行の大手ソーラ‐発電会社の価格と比較してみよう.

  ソーラ‐発電パネルの過ってのトップランナーであったS社;  591円~756円/

      ※この会社の200Wパネルは,99,540円

  原発から太陽光発電まで多様に事業展開しているT社;  661円~766円/

      この会社の200Wパネルは,132,000円

★この数値を眺めてみて貴方はどう思うでしょうか.

この価格の差は一体どこから,そして何故!

 

ソーラ‐発電ワット数が過不足なく,どれだけ必要か;

パネルの発電ワット数は 最大出力である.この能力で計算する.

夏季7月~9月の3ヶ月間の90日では

 (使用日割合90日の半分45日間)x5時間x使用電力量410W= 92kWh

     410Wのエアコン1台稼働総時間400時間では,雨の日の翌日は晴天猛暑となることもあり,充電を考慮すると,この家庭のエアコン冷房使用〈35度以上の猛暑日昼間は,標準の稼動時間の倍にして,10時間の使用〉を目安にして,夏場はソーラ発電パネル 最大出力200W2枚分=400Wh で済む

冬場の計算をする.12月~3月4ヶ月間の120日の冬日に

(晴天日70%84日夜間2時間+雨曇天日30%36日8時間)x430W= 196kWh

 

〈ソーラ‐パネルの発電量指数〉を使って,もっと簡単に計算すると,

                計算公式A;,

(ソーラ‐パネル発電量:必要台数)

=(必要電力量W)÷(ソーラ‐発電ワット時指数3.325)

                  435(W)÷3.325(指数)130 ■435Wの電気製品を1時間稼働させるために必要な発電量130この暖房を1日に4時間稼働させるとすると130(W)×6(時間)=780(W)    したがって,ソーラ‐発電パネルは,200W4台ということになる.

        

 

チャージコントローラ‐

MPPT方式 50Aチャージコントローラ‐】  セット化希望価格  25,000円

     パネルで得られた電力の電流・電圧を自動制御して,バッテリ‐に送り込む装置である.電流量A・電圧V,及び過電圧・低電圧値の許容範囲を見て選ぶ.

     バッテリ‐選択は次の通り;

使用電池電圧 12V/24V 最大充電電流20A(電力量480W)

過電圧値27.4V・低電圧値21.0V

計算公式B;

(コントローラ‐必要定格アンペア)

= (ソーラ‐発電量W)÷(システム構築電圧V)

今回の場合,定格34A以上となり,50Aの製品でいいだろう.

 

バッテリ‐

【適合バッテリ‐容量24V・100AH  15,000円x2個=30,000円

 

     パネルの発電量(1パネルの最大出力発電量とパネルの枚数,最大日射時間となる夏日=最大発電量)を考慮して,使用家電への稼動電力が,安定して一定量が供給されるようにする容量である.

 

バッテリ‐は何個必要かと求めてみる.

今回のエアコン410Wを夏場猛暑日に日6時間稼動させるには,バッテリ‐の容量はどれだけかの計算である.バッテリーの性能と個数の選択にとって必要である.

計算式C;

ソーラ‐発電量Wをバッテリ‐容量Ahに換算して台数を求まればいい.

(バッテリー容量Ah)

= (日当りソーラ‐発電量W)÷(バッテリ‐定格電圧V)

夏場の最大発電量の目安では,日照8時間晴天日連続14日間分で,蓄電しながら同時に毎日8時間エアコン400Wを稼動させるとすると,400Wx8h=3200Wh

    2個直列につないで24Vで構築すると 3200Wh÷24V=133Ah

   ★24Vにするには,直列で偶数台必要であり,100Ahの容量では,2台となる.

★12Vバッテリ‐を2個直列にして24Vにして,電圧24V・容量100Ahx2個=200Ahとして蓄電する.

  

正弦波インバータ

正弦波インバータ‐電源電圧24V      セット化希望価格  58,000円

 

     パネル発電・コントローラ‐・バッテリ‐の直流を家電製品の使用電気の交流AC100Vに変換する装置である.

     インバータ‐は,〈擬似正弦波〉もあるが,余剰電力を,情報機器に使用することもあり,〈純正弦波インバータ‐〉とすることが重要である

     製品に求められる性能;

計算式D;

使用機器の消費電力以上というだけではなく,過大電流も考慮して,ソーラ‐パネルの発電量の3倍程度に相当する定格サイズを奨めたい.

純正弦波,定格出力2000W,入力電圧(注入できる電圧のこと)100V・50/60Hz

バッテリ‐電圧24V・出力電流18Aに可変できるもの;DC入力電圧幅が該当するもの

バッテリ‐充電時間5時間以上

※電気機器の耐久年数について注意しておきたい.ソーラ‐発電パネルは,本体は,石の層でモジュールの接続問題意外は,故障は少ない.しかし,コントローラ‐と,インバータ‐は純然たる電気機器である.10年持てば御の字である.大手ソーラ‐発電器機メーカ‐のものでも事情は同じである.カタログでは,このことに触れてないメーカ‐が多い.

 

  ケーブル等も5000円ぐらいを加えて,ソーラ‐発電システムの現有市場販売価格で次の数値でできる.

0.8kWソーラ‐発電セット販売価格  253,000円

1.2kソーラ‐発電セット販売価格   323,000円

 

 

  パワーコンディショナー方式の設置費用見通し

自家発電電源を優先にした集電・分電方式を設備するならば,バッテリーの個数が減り,独立配線の必要とせず,その分の経費が要らなくなる.それが,チャージコンディショナーと正弦波インバータ‐を一体にした〈パワーコンディショナー〉方式である.これは,寿命と保守管理が必要なバッテリーがいらなくなる.この方が,一般家庭の取り扱いは容易となろう.

パワーコンディショナーの価格を検索してみる.

【三菱製PV-PN30G太陽光発電3.0kW・正弦波タイプ146,630円

【カナディアン・ソーラ‐・ジャパン社製CS-3000J】  3.0kWタイプ283,500円

※この他に,500W正弦波で25,000円もあり,1.2kWでは,6万円ぐらいでも可能なのであろう.この価格でのパワーコンディショナー方式では;

①ソーラ‐発電パネル200W 3,5000円x4台=140,000円,②パワーコンディショナー6万円,

③設置台機材具及び製作手間賃3万円④工事技術料2万円 /      25万円

 

 

 

 

  パワーコンディショナー  究極の目的実現となる製品を発見 2013.12.01

【ソーラ‐発電小規模システムの研究  2013.12.6】転載

小規模1.6kW以内のソーラ‐発電システムの完成

系統連系によるシステムの要となるパワーコンディショナーの最適製品発見

 

  すぐれものの装置; EneTelus社製【1.8kWパワーコンディショナ】

この製品のメーカ‐サイトを次頁に転載する. この装置は,1.6kW以内の小規模ソーラ‐発電を系統連系して,不安定:質のあまりよくない電力を,良質なものに変えて安定して,家庭内の電気機器に供給できる.

  これは, 系統連系型で主役となるA【パワーコンディショナ】から,不必要な機能を削ぎ落とし, 独立型の場合で必要となっていたB【チャージコントローラ】とC【正弦波インバータ機能に絞り,さらに系統連系で必要となっていたD【接続盤】も組み込んだ優れものである. そして,系統連系を電力会社と契約するにあたり求められるE【系統連系保護機能】も完璧である.これさえあれば,ソーラ‐発電パネルを1階屋根・軒に設置して,それをこの装置に接続し,さらにそれをF【分電盤】に繋げば工事は完了する.後は電力会社と契約して,【売買電メータ】の取替えは,そちらさんで工事に来てくれる. 独立型の場合に必要としていたH【バッテリー】もいらない.バッテリーは,1.6kWでは4台以上を購入することになり,費用も高額となり,さらに,5年ぐらいの消耗品である. その管理も不注意で大きな事故になる.だから扱いも厄介なので一般家庭向けにひろく普及するシステムとはなりえない.EneTelus社製【1.8kWパワーコンディショナ】は,今回提案の小規模1.6以内ソーラ‐発電システムの問題を全て解決してくれるすぐものである.

 

  この装置搭載のソーラ‐発電システムの設定

※以下の手続・工事を一括して【太陽光発電受講電気工事士】にやってもらうといい.

1)電力会社へ売買電契約に行く.

2)パネル設置台を1階屋根・軒に設置

 メーカーは,この設置台をセットで商品化して, 工事士が現場で組み立て設置に2時間でできるようにしたい. ※住居梁・壁に固定ボルトを付ける必要がある.

3)パネル設置とパワーコンディショナの施設と配線