Off-Grid 独立型太陽光発電システム　設置構想　その2

以前に独立型太陽光発電システムの構想をしましたが、それを更に詳細に考えて見ました。

https://bochi-yara.blogspot.com/2020/08/blog-post.html

その時とはだいぶ内容が異なっております。

パネルの性能詳細は前回の記事に載っていますが、大雑把には以下のような仕様です。

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パネルサイズ：
1330mm(L)x990mm(W)x42mm(D)
質量：
14.9Kg

電気的仕様：  D6P195A2A
公称最大出力（Pmax) 195W
モジュール変換効率 14.8%
公称開放電圧(Voc) 30.59V
公称最大出力動作電圧(Vpm) 24.14V
公称短絡電流（Iso) 8.60A
公称最大出力動作電流(Ipm) 8.08A
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これをガレージの屋根に直付けて設置することを考えております。

傾斜角とかは付けません。

発電効率より最近増えている台風の影響を抑えることを優先します。

屋根：重ね式屋根
直付工法
https://www.sakata-s.co.jp/solar/kasane_zika.php
架台金具
サカタ製作所：　NFタイプ　A形状 （H40)
2枚並びの4列の場合で20個
端部金具が8個
供用金具が12個

太陽光パネルのアレイ構想

太陽光パネルのアレイは以下のようにします。

これが他の機材等を選定するための基準となります。

手持ちのパネルは8枚　200W×8=1600W　最大で1.5kの発電能力

太陽光パネルの平均公称電圧は約24V/枚　2直の場合約48V

開放最大電圧でも30×2=60V

（これは理論最大値なのであくまでも参考）

電流値は8Aなので8*4＝32Aとなる。

よってアレイ構成は『　2直4並列　』とする。

蓄電及びインバータ機器構想

上記からDC48Vのシステム構想ですすめる。

○　バッテリー　12V 50Ah 

試算 1500Wの場合　1500/48＝31.25A　
効率89%なので31.25×1.11＝34.7A≒36A 

理論最低容量はディープサイクルバッテリーで『36Ah』

実際には満充電ではなく80%充電での放出および完全放電までさせないので実質最大容量は26Ah程度。

50Ahの場合で、使用率70%として、35Ah程度となる。

これでおおよそ1時間の使用が可能となる。

よって最低限度で下記程度の電池を使用する。

LONG 12V 50Ah 高性能 シールドバッテリー WP50-12 WP50-12

https://www.amazon.co.jp/gp/product/B01KQ2DVUC

実運用上は価格と容量を考慮して以下のもの程度が望ましい。

インバータは以下のものを使用する。

電菱 正弦波インバータ TN-1500-148F 1500W/48V 

https://item.rakuten.co.jp/exbridge/dry-tn-1500-148f/
https://www.amazon.co.jp/dp/B01CI0DY5M/

PWMコントローラ・充電器・商用切換機能付
連続出力 1500W
定格入力電圧 48Vdc
入力電圧範囲 42～60Vdc
太陽電池最大入力開放電圧 75V
PV充電電圧 57V
PV充電電流 30A
切替時間（平均値） 10ms インバータ ⇔ 商用電源

充電制御一体型のインバータであり、充電池と太陽光パネルを接続するだけでシステムを構築できるためメリットが大きいと判断する。

安価にするには、中国製インバータおよび充電制御ユニットで構成すればいいが、システムの中核となる重要な電力系機器を中華製にする危険は避けたい。

○　接続箱

長州産業 接続箱 4回路 SCS-4CKT1
https://store.shopping.yahoo.co.jp/sumai-diy/a00100006748.html
【6回路】木谷電器 太陽光住宅用接続箱 KTN-PVB6C-M
https://www.solar-off.com/shopdetail/000000000014/
【3・4・6回路】住宅用接続箱　ソーラーフロンティア　KTN-CBD
https://www.solar-off.com/shopdetail/000000000308/

○　接続ケーブル

接続箱からインバータまでの配線は6SQ～8SQ位。

（より線は8SQサイズで公称　60A　程度）

1アレイの電流は8A程度なので2SQもあれば十分。

下記の市販の3.5SQのケーブルを使用する。

https://www.amazon.co.jp/dp/B07BW9Q1XP/
ソーラーケーブル3m(MC4型コネクター付延長線 片端加工3ｍ＊2本/組) 
3.5sq-H-CV600 (工場直売）
https://www.amazon.co.jp/dp/B06XW15Z53/
ソーラーケーブル片端5m(MC4型コネクター付延長線 片端加工5ｍ＊2本/組)
 3.5sq-H-CV600用
https://www.amazon.co.jp/dp/B01I982AJS
ソーラーケーブル10m(MC4型コネクター付延長線 片端加工10ｍ＊2本/組)
 3.5sq-H-CV600用(工場直売)

システム構成部品費　概算

上記までのシステム構成にかかる費用の概算値をまとめる。

既在庫品
・太陽光パネル200W　8枚　　　68,000　

購入品

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・インバータ1個　　　　　　100,000
・接続箱1個　　　　　　　　15,000
・固定金具20個　　　　　　30,000
・ケーブル8本　　　　　　　12,000
・バッテリー12V4個　　　　48,000
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　　　　　　　　小計　　　205,000円

その他必要と推測されるものに以下のものがある。

・固定金具固定用リベット
・作業工具
・結束バンド
・配線保護材
・配線材
・機材収納棚等

費用的には5万円程度を想定する。

すぐに手をつけることは出来ないが、徐々に機材を購入して、キット構成が出来たところで工事を行うことを考えております。

仕事で太陽光システムを販売しているメーカー数社の工事資格は受講しており、設置と電気と両方の資格は持っていました。また実際に民家数件の施工工事には参加しているので全くの素人というわけではありません。

現在、災害停電時の緊急用として1500W中華製インバータ1台を、予め充電してある+12V電池で運用するものは自作済みです。電池は3個あるので500W負荷として45分程度の停電には対応出来ています。

しかしあくまで短時間の緊急用なので、余っているパネルである程度長時間の停電時の電気エネルギー確保のために独立型発電システムを構想しています。

とりあえず災害時は野立ての全量販売46Kwの発電システムから多少の充電はできますので、それも併用して考えることにします。