ソーラーパネルで太陽光発電DIY!【その1:構想】

外構DIY

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。

そんな人々のブログを見て、私もやってみたくなった。

 

電気の自給自足をしたい場所はこちら。

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。

 

これまでは、バッテリー駆動の扇風機や照明を使っていたけど、、、

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

・取り付け工具

 

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

・農作業器具のバッテリー充電

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GWソーラーが扱われていたくらい。

※現在は有名メーカーの出品もあるようです。

 

GWソーラーで決まりかなぁ~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GWソーラーパネルにするか…

 

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、ある程度の保証が受けられるので比較的安心である。

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!

 

三菱電機はソーラーパネル事業から撤退して久しく、だいぶ古いパネルと思われるが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。

※最近、ネットショップの詐欺サイトが急増しています。大手ショッピングサイトを使わないと詐欺にあった場合、基本的に泣き寝入りになります。ショップからの直接購入はお勧めできません。

 

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、高価。

 

今回は畑の小屋の電力源であり、バッテリーの消費はそれほど多くないと想定される。

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ことにした。

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。

 

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。

 

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低減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は解放電圧31.7V、短絡電流9.09A。

これ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。

 

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

・使用可な電力量

 

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したい。

 

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、それなりに名の通ったメーカーのものを購入することとする。

選んだのはコレ。

 

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。

→後に電圧低下アラームはむしろ邪魔なので無効にしました

 

太陽光発電システムのインバーター低圧アラーム無効化
インバーターの低圧アラームを無効化したい 以前、畑の小屋に太陽光パネルを設置した。 これまで電気が使えなかった小屋でもコンセントが使えるようになった! ってことで、家族に重宝されるかと思いきや、そもそもコンセントを使う機会があまりないためか...

 

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。

許容電流的には問題ないし安いし。

 

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。

今回は発電するのも使うのも自分なので、電気事業法の適応対象ではないが、まぁ素直に従っておくか。。。

ってことで、PVケーブル 3.5sq を100m購入。

許容電流は45AとVVFケーブルよりだいぶ大きい。

 

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、互換品を使用することにした。

 

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