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独立系ソーラー発電システムで一般家庭の電力を賄うには?

      2017/01/11

 

「独立系ソーラー発電システムで一般家庭の電力を賄う事はできるのか?」
「できるならパネルは何枚か?バッテリーは幾つ必要?」

というのが当サイトで一番多いお問い合わせです。

何通かお返事を書いている間にテンプレート化しましたので、実現可能か?理論値は?などの計算も含めてメモしておきます。


結論から申しますと一般家庭を独立系(オフグリッド)のシステムで賄う事は、規模とリスク(大規模化に伴った)で今販売されている機器では非常に難しいでしょう。

理由はバッテリーの本数が膨大になり、高電圧電流の扱い、配線の太さ、、など多岐にわたりリスキーになるので火災の危険などを考えると、どんなに技術が進んでも汎用化はかなり難しいと予想されます。

battemany.jpg

そう言っては救いが無いので、参考までに必要な機器の数を算出して実現可能な範囲も考えてみました。

日本では一般家庭の一日の電力消費量は10,000wh(10KW)程度とされています。
※これで電気料金は月7,000円程度ですので、実際のファミリー家庭は14,000wh前後でしょうか。

毎日10KWの利用として算出してみます

バッテリー

 

毎日24時間電力を消費するとして平均416W x 24時間

416W / 12V = 34.6Ah

830Ahの蓄電池容量が必要になります。

 

単純計算では、一般的に独立系で使用されているバッテリー(105Ah)なら8本となります。

当然、カラカラになるまで使用しませんので、容量の60パーセントを使って運用すると約13本が必要となります。

加えて一般的なオフグリッドの計算ですと雨などの無発電時間を賄う日数を5日としますので5倍65本の105Ahバッテリーが必要な計算になります。

※無発電時間を最低限の3日としても39本

大量のバッテリー(108個)

ソーラーパネル

ソーラーパネルは最大出力の3倍が一日の発電量です。
200wのソーラーパネル一枚で一日15.9Aですから832.5Ahの電力を賄うには52枚必要だということになります。

パネルの総出力ですと10.04KW分のパネルになります。

配線ロスやコントローラーの充電効率でのロスなども計算に加味しますと、20パーセ
ント程度と計算して12.48KW分のパネルが必要という事になります。
まさに以前書いた記事「太陽光発電ファンド」のタイトル画像以上のパネルの山になりますね。

ソーラーログハウス

システムは大きな電力を扱いますのでパネル・バッテリーなどは24V系の機器を基本に揃える事になると思います。

汎用版の独立系ソーラーシステムの販売は?

残念ながら今現在 企業が発売している「家庭の電力を賄える独立系リチウムイオンバッテリーシステム」なども「100wのパソコンを毎日何時間使える」程度の物で家庭の電力を賄うには程遠い商品しか無いのが現状です。

住宅用のソーラーシステム(系統連結系)に蓄電システムを組み込んだ商品も発売されていますが、蓄電できる電力量は補助的なもので僅かです。

現状、実現可能な自作の範囲としては電力会社の電力と蓄電池からの電力を使い分けるシステムを自身で組むのがベストかと思われます。

バッテリーからのコンセントを設置&シーリング照明は蓄電池から給電するなど。

加えて消費電力の少ない電化製品へ買い替える事でカナリの割合の電力を賄う事も可能になります。
電気食いのチャンピオンのエアコンと冷蔵庫をクリアできれば必要電力自体が減りますから、膨大な電力を生み出す努力よりは近道な気がします。

 

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