太陽光コラム

自宅に太陽光+蓄電池を導入してみました

みなさんこんにちは。

設計部のTです。

 

電気料金の上昇や災害対策への意識の高まりにより、

住宅用太陽光発電設備と蓄電池の導入が年々増えています。

私たち設計部では日々太陽光発電設備の設計を行っていますが、

実際に自宅で太陽光発電設備を使った場合どれだけの効果があるかを検証するため、

自宅へ太陽光発電設備と蓄電池を導入して検証を開始しました。

本コラムでは、実際の設備構成だけでなく、

設計者の視点から設備容量の考え方や電力の使い方についてもご紹介します。

 

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  1. 自宅に設置した設備構成について

  2.想定される運用イメージ

  3.実際の発電実績

  4.導入してみて感じたこと

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1. 自宅に設置した設備構成について

今回導入した設備は以下の構成です。

・太陽光発電設備 ・・・ パネル容量 515W × 15枚 合計:7.725kW

 

 

 

 

 

 

・パワーコンディショナ ・・・  4.95kW(4.95-LB0-DM ×1台)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

・蓄電池・・・ 10kWh(5-NHE0-DM ×2台)

 

 

 

 

 

 

 

 

住宅用としては比較的大きめの発電容量ですが、

電力自給率を高めることを目的として設計しています。

 

PCSを4.95kWにした理由(過積載設計)

 今回の設備構成は

  ・太陽光:7.725kW
  ・PCS:4.95kW

 約156%の過積載となります。

 太陽光パネルは常に定格出力を出すわけではなく

  ①日射量
  ②温度
  ③設置角度

 の影響を受けます。

 そのためパネル容量をPCS容量より大きくすることで

 年間発電量を最大化することができます。

 住宅用太陽光では130〜180%程度の過積載が一般的です。

 

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2. 想定される運用イメージ

想定年間発電量

 太陽光発電の年間発電量は地域や設置条件によって変わりますが、日本では

 ” 1kWあたり年間約1,000kWh ” が目安とされています。

 今回の設備容量は 7.725kW のため、年間発電量は 約7,700kWh 程度が期待できます。

 これは一般家庭の年間電力使用量(約4,000〜5,000kWh)を上回る発電量です。

 

蓄電池10kWhの運用イメージ

 今回導入した蓄電池容量は ”10kWh” です。

 晴天日の場合、昼間の余剰電力で蓄電池を満充電することができます。

 例えば夏の晴天日では

 昼間余剰電力 

 約10〜15kWh そのうち 約10kWhを蓄電池へ充電

 夜間は、照明、テレビ、冷蔵庫、エアコン、などの電力を蓄電池から供給できます。

 

1日の電力の流れ(イメージ)

 太陽光+蓄電池がある場合の電力の流れは以下のようになります。

 <昼間

   太陽光発電
     ↓
   家庭消費
     ↓
   余剰電力
     ↓
   蓄電池充電(蓄電池が満充電になり余剰電力が発生した場合は、電力会社へ売電)

 <夜間

   蓄電池
     ↓
   家庭消費

 このサイクルにより、力会社から購入する電力量を大幅に削減することができます。

 ※上記はグリーンモードでの動作になります。

 

電気代削減効果のモデル

 年間発電量 約7,700kWh そのうち 60%を自家消費 した場合

 自家消費電力量 約4,600kWh 電気料金を 30円/kWh とすると

 年間削減額は 約138,000円 程度になります。

 さらに余剰電力の売電もあるため、経済効果はこれより高くなる可能性があります。

 

停電時の電力確保

 太陽光発電と蓄電池を組み合わせることで、停電時にも電力を使用できます。

 例えば停電時でも

 ・照明
 ・冷蔵庫
 ・スマートフォン充電
 ・通信機器

 などの電力を確保できます。

 蓄電池があることで、夜間でも電気が使えるという安心感があります。

 SOC(State of Charge:蓄電池の充電状態(残量))の設定

 今回の機器構成では全負荷切替分電盤を設置したので、

 停電が発生しても自動で系統電源(電力会社から送られる電気)から蓄電池系統に切り替わり、

 家庭内の全ての負荷(コンセントやエアコン、オール電化用機器)を使用できるようになります。

 ただ、いつ停電が発生するかを予測することは困難です。

 夜間に停電が発生した場合に蓄電池のSOC(State of Charge:蓄電池の充電状態(残量))が0%では、

 せっかく設置した蓄電池を使用することができません。

 そのため私は平常時のSOC下限値を15%に設定し、

 SOCが15%になったタイミングで蓄電池から家庭消費への放電を止める設定にしました。

 そうすることで夜間に停電が発生しても、蓄電池容量15%分の電気を使用することができます。

 このSOC下限設定は都度変更できるので、設備所有者様の停電への備え方で気軽に変更できます。

 

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3. 実際の発電実績

 今年の3月に設備を導入しました。

 下記は1ヶ月分の発電データとなります。

 消費電力量の半分以上を太陽光発電+蓄電池でまかなえています。

 3月の時点で電力料金を半減できていますので、

 これから日照時間が伸び、天気が安定してくると

 さらに電気料金削減額は多くなると思われます。

 季節ごとのデータがそろい次第、本コラムで共有させていただきます。

 ※オール電化住宅での実績です。

 

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4.導入してみて感じたこと

 実際に自宅に導入して感じたことは、太陽光発電は単なる設備ではなく

 家庭のエネルギーインフラであり「昼につくった電気を夜に使う」

 というシンプルなエネルギー循環の価値でした。

 太陽光発電と蓄電池を組み合わせることで

 ・電気代対策
 ・災害対策
 ・再生可能エネルギー活用

 を同時に実現することができます。

 今後も設計部として、より効率的で信頼性の高い太陽光発電システムを提案していきたいと考えています。

 本日も弊社ブログをご覧いただきまして、ありがとうございました。

 

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