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/Ｗ

      ※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/Ｗ

      ※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≒130Ｗ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

１．２ｋＷ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 /      計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,Ｇ【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