ソーラーパネルで太陽光発電DIY!【その1:構想】

ソーラーパネルで太陽光発電DIY!【その1:構想】

電気を自給自足したい!

太陽光パネルが格段に安くなった昨今、そんな願望を実現すべく奮闘する人がいる。

 

私も電気の自給自足をしたい場所がある。

実家の畑にある小屋だ。

 

ここは完全に電気が通っていない。

人が住むわけではないので、電気は不要!

と思いきや、ちょっとした休憩時に扇風機を使いたいとか、照明が欲しいとか、、電気を使いたい事が少なからずあるのだ。

 

これまでは、マキタのバッテリー駆動の扇風機や、電池式のセンサーライトなどを使っていたけど、、、

 

やっぱりコンセントが使いたい!!

ってことで、とうとう一念発起!

太陽光による発電システムを導入することにした。

システムのイメージは以下の通り。

 

システムに最低限、必要なモノを列挙すると、以下の通りとなる。

・太陽光パネル

・バッテリー

・インバーター(直流を家庭用の交流に変換する)

・チャージコントローラー(バッテリーへの充電を制御する)

・各機器をつなぐ電線

最低限の工具

 

 

まず、太陽光パネルを選ぶ。

単結晶と多結晶があって、使用電力がどのくらいで、バッテリーサイズがどうだから…と、難しいことを考え出すと奥が深い。

メンドーなので、発電量に余裕のあるパネルを選ぶこととする。

 

畑で使う電力を考えると、

・ちょっと遅くまで作業したときの照明

・夏場の休息のための扇風機

・マキタのバッテリー充電

こんなくらいか。

 

たいして電気を使わないし、毎日使うわけでもない。

発電量が100w以上もあればバッテリーが過放電となることはないだろう。

てな、かなりテキトーな目測を基に、ネットでパネルを物色する。

 

ふむふむ、、、

ん!?

げげ!!ノーブランド品のなかには、粗悪なのも少なからずあるとの情報アリ!

「100wのパネルを購入したら、実測50wでした」

なんていう被害者の声がネット上にゴロゴロあるではないか!

 

発電量あたりの単価が安いパネルを選ぼうと思っていたが、粗悪品をつかまされたら面倒だ。

よし!ここは安心を優先して、名の知れたメーカーのモノを選ぼう!

 

私はそう決心し、アマゾンやら楽天やらで有名メーカーのパネルを探した。。。

 

が、全然無いわ(^-^;

一部でソーラーフロンティアが扱われていたくらい。

 

 

ソーラーフロンティアのパネルで決まりかなぁ~っと考えていたその時、、、

格安でパネル販売しているネットショップを発見!!

その名もソーラーオフ

 

有名メーカー製のパネルが送料無料で格安販売されている。

しかも新品未使用!すばらしい。

太陽光パネルは、使用期間が長いほど発電量が低下していくため、新品の方が断然有利なのである。

 

ただし、、、アマゾンや楽天といったショッピングモールで購入するのと違って、販売業者のサイトから直接購入するのは勇気がいる。

「詐欺サイトだったらどーしよ」とか考えてしまうのだ。

リスクを犯してでも注文するか、おとなしく楽天ショップのソーラーフロンティア製パネルにするか…

 

悩みながらリサーチしていたら、この会社はヤフオクでもパネル販売を行っていることに気付いた。

ヤフオクならば、商品が届かない場合、保証が受けられるので安心して注文できる。

こうして入手したパネルがこれ!

三菱電機製220Wパネル(PV-MA2200K)

定価145,200円(税別)のところ、なんと2万弱で購入!

発売日は2013年とのことなので、だいぶ古いけど、未使用品なら許容範囲であろう。

ちなみに、ソーラーオフの対応は、とても丁寧で信頼できそうな会社でした。

でもやっぱり、知らない販売サイトでの購入ってリスク高いので、願わくば大手ショッピングサイトに出店して欲しいな。

 

次はバッテリー。

本来、太陽光システムでは使いきっても性能劣化しにくい『ディープサイクルバッテリー』が推奨される。

ただし、今回は畑の小屋の電力源であり、想定ではバッテリーを使い切ることは、ほとんど無いと思われる。

そこで、捨てるつもりだったカーバッテリーを有効活用して、経費節減する作戦とする。

これだ。

 

車のバッテリーあがりで交換したブツである。

カーバッテリー(鉛蓄電池)は、使いきるような放電をすると一気に性能が低下するとされるが、充電して電圧を確認したら12.6Vあり、まだ使えそうなので有効活用する算段だ。

カーバッテリーの開放電圧は12.5~13Vが適正とされている。

細かいことを言うと、本当にバッテリーが正常に使えるのかは、負荷電圧やら電解液pHをみないと判断できないらしいが、まぁいいや。

もし、実用に耐えないなら交換することとしよう。

 

バッテリーに電線をつなぐための端子は新たに購入。

 

端子の種類は2種類ある。

バッテリーサイズによって適合する端子が異なるので、バッテリー上部に記載されているサイズ表記を確認し、適合するものを購入する必要がある。

今回のバッテリーは『90D23L』

このうち、真ん中のアルファベットが「D」なので、D端子が適合すると判別できる。

なお、「B」以外はすべてDタイプなのだそうな。

 

今回は接続端子+カバーを別々に購入したけど、↓こんな一体型にした方が良かったな。

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次はチャージコントローラー。

太陽光パネルをバッテリーに直結すると、バッテリーの過充電により、最悪の場合は爆発する。

そこで、バッテリー電圧にあわせて充電を制御する機械が必要となる。

これがチャージコントローラーだ。

 

チャージコントローラーには、PWMタイプMPPTタイプの2種類がある。

PWMタイプの方が安く、MPPTタイプの方が電気ロスが少ない、らしい。

PWMタイプ CURE(キュア) チャージコントローラー 

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MPPTタイプ チャージコントローラー Renogy Rover 20A

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今回は、電気容量的に十分な太陽光パネルを選んだので、チャージコントローラーは電気ロス防止よりもコスト削減を優先させたい。

よって、PWMタイプを購入することとする。

まぁ安けりゃ何でもええわ。

と思ったんだけど、調べると入力許容電圧が意外と低いモノが多い。

DIY用途の太陽光パネル電圧が12V程度だからなのだろうか。

安いチャージコントローラーにいたっては、入力許容電圧や電流表記すら無かったりする。

 

購入した太陽光パネルの解放電圧31.7V、短絡電流9.09Aなに対応できるチャージコントローラーを探す。

コチラ↓のチャージコントローラーは、50V、10Aまで入力可能とのことだったので、これを購入した。

RENOGY PWM 多機能ソーラーチャージコントローラー10A【日本語説明書付き・1年間保証付き】

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次はインバーター。

直流12vを家庭用コンセントと同じ交流100vに変更する機械である。

選ぶポイントは次の2点

・正弦波かどうか

・使用可電力量

 

安いインバーターは疑似正弦波タイプが多く、使える電化製品が限られる。

ここは多少高くても、正弦波タイプを導入することとする。

 

使用可能電力量については、1000Wを超えるモノもあるが、さすがにそこまでの大容量は不要だし、そもそも高額。

ノーブランド品であれば、お手頃な価格のモノもあるけど、すぐ壊れるという口コミも散見されるため、ここは地に足付けて、有名メーカー製を購入することとする。

選んだのはコレ。

大橋産業(BAL) 3WAY正弦波インバーター 400W No1787


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消費電力が400Wまでの家電製品が使える(瞬間的には800Wの出力が可能)。

倉庫で使いたい電力量としては必要十分であろう。

また、USB出力があったり、周波数(50Hz・60Hz)切り替えスイッチがあったり、バッテリーの電圧低下アラームがあったり等々、機能面に申し分はない。

もちろん、暖房やエアコンといった機器は使えないが、使えるインバーターを購入したところで、太陽光パネル、バッテリーともに力不足となるため、意味がないのである。

 

 

最後に電線&コネクター。

当初、家庭用の電源ケーブル(VVF)を使えば良いんじゃねーの?と、考えていた。

安いし。

 

が、どうやらPVケーブルなるものを使わないといけないらしい。

細かいことを言うと、電気事業法に基づく省令に定める「電気設備の技術基準の解釈」に規定があるのだ

第46条 太陽電池発電所に施設する高圧の直流電路の電線(電気機械器具内の電線を除く。)は、高圧ケーブルであること。ただし、取扱者以外の者が立ち入らないような措置を講じた場所において、次の各号に適合する太陽電池発電設備用直流ケーブルを使用する場合は、この限りでない。次の各号は省略するが、要するにこの各号に該当するのがPVケーブル)

 

今回は、発電するのも使うのも自分なので、電気事業法の適応はないはずだが、安全を考えると、素直に従った方が無難そう。。。

ってことで、PVケーブル 3.5sq を100m購入。

許容電流は45A。

PVケーブル100m 3.5sq-H-CV600用


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さらに太陽光パネルとの接続用コネクタとして一般的なMC4コネクター(の安い互換品)を購入。

「純正品使わないと接触不良や断線が起きる恐れがある」という話もあるが、今回は太陽光パネル1枚を接続するだけの構造であり、トラブル発生時も修繕が容易なため、互換品を使用する。

TOOHUI 6組 MC4コネクター ソーラーパネル 接続ケーブル用


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構造自体は単純なので、相当劣悪な品じゃない限り問題ないだろう(希望的観測)。

なお、三菱電機の太陽光パネルコネクタは、MC4コネクターではなかったので、MC4コネクターに取り換えた。

必要な部材は以上でそろったので、次回はいよいよ施工です!