皆さんのお家には太陽光発電システムはありますか？
戸建ての方は導入しているお家もあるかと思いますが、我が家は賃貸です。戸建てのように大きなソーラーパネルを設置する面積もないためベランダに設置します。
電気代が高騰する昨今、少しでも電気代の削減と実験を兼ねて太陽光発電システムを構築してきます。
太陽光発電システムの全体設計
部品を購入していく前にソーラーシステムの全体設計を考えます。まず、発電した電気をどのように使うか大きく分けて2つあります。
- 電力会社の電力網に接続せずにバッテリーで運用（オフグリッドシステム）
- 電力会社の電力網に接続して発電した分を常に使用する（グリッドタイインバーターを使用）
グリッドタイインバーターシステムの場合、バッテリーは不要でソーラーパネルとグリッドタイインバーターのみで構築できます。ただし、停電時は使えません。
発電した電力を電力網（家庭用コンセント）に接続するために使用されるインバーターです。直流の電力をAC100V交流に変換し、電力網に直接送ることができます。
オフグリッドシステムの場合、バッテリーやチャージコントローラーなど多くのコストはかかりますが停電時でもバッテリーに蓄えた電力を使えます。
戸建てのように多くのソーラーパネルを設置できるのであればバッテリー運用が使えるオフグリッドシステムが魅力的ですが、ベランダに設置できるのは600W程度のパネルです。
バッテリーに蓄えたとしても一瞬で無くなってしまうので今回はグリッドタイインバーターシステムを採用しコストを抑えて運用します。（将来的に災害用としてバッテリーを増設することも可能です）
注意事項として発電した電力を使いきれない場合、逆潮流（家庭から電力会社に向けて電気を流すこと）が発生してしまいます。今回は発電容量が少ない計画ですので、家庭内で消費して逆潮流させないようにします。
太陽光発電システムの購入部品選定
ソーラーパネルの選定
ベランダのサイズをもとに設置できるサイズを検討します。我が家では12V100Wのソーラーパネルを6枚設置しますので下記を3セット購入しました。最大で計600Wです。
グリッドタイインバーターの選定
グリッドタイインバーターというジャンルの商品で日本製のものは見当たらず中国製の製品がほとんどです。その中で以下の商品を選びました。
逆潮流を検知して自動切断してくれるグリッドタイインバーターの場合、4万円ほどします。そこまでのコストはかけられません。
また、レビューを読むと「熱を持ったときに稼働するファンがうるさい」とあったので対応電力に余裕を持った1000Wタイプにしました。もしかしたら600W程度ではファンが回らないかもしれません。
逆流防止ダイオード
複数個のソーラーパネルを並列につなぐ場合、発電しているパネルから日陰になったパネルへ電気が逆流しないように対策する必要があります。下記商品はMC4コネクタで簡単に接続できます。
※ちなみに、ソーラーパネル側についているダイオードというのは一般的にバイパスダイオードですので逆流防止ダイオードは別途取り付けが必要な場合がほとんどです。混同しないように注意してください。
Lアングル（その他）
ソーラーパネルの固定にはLアングルを使用します。下記商品は一般的なアングルで実際にはホームセンターですべて揃えました。
Lアングルやボルトなど色々と購入したので合計33,644円かかりました。この辺りで個人で発電システムを構築するにはお金がかかるということを認識します。
ただ、ソーラーパネルはAmazonでポチっているので後には引けません。
ソーラーパネルの設置
ソーラーパネルが届きました。サイズは事前にわかっていたのですが2枚並べただけでかなりの大きさですね。
ソーラーパネル側のアルミフレームにはボルト固定穴がありますので、固定穴とLアングルの穴を合わせて固定する計画です。
Lアングルをベランダに組み立てた後に、まずはソーラーパネル2枚を設置してみたときの写真です。
残りのパネルも同じ要領で設置していきます。ベランダの約半分ほどをソーラーパネルが占領しました。
エアコンの配線穴から室内側にケーブルを引き込みます。
グリッドタイインバーターとの接続
グリッドタイインバーターを開封して接続していきます。
グリッドタイインバーターはソーラーパネルからの電源端子とAC100Vの端子およびスイッチとなっておりシンプルな構造です。
AC100Vコードは接地極付きタイプ（3ピン）ですので必要に応じて変換する必要があります。
2枚のソーラーパネルでテストする
ベランダに設置したソーラーパネルは計6枚ですが、まずは2枚のみ接続して発電量を確認してみます。
晴天で計測した結果、約114Wとなりました。
２枚の公称値は200Wですので約半分ですね、6枚600Wのパネルであれば約350Wほど発電できそうです。（後日、６枚接続して340Wを確認しました）
発電量が200Wあたりを超えるとグリッドタイインバーターのファンが動作します。
動作音が気になるのでPC用の12cm静音ファンを3つ置いたところ、かなり冷却できているようでグリッドタイインバーターのファンは動作しなくなりました。
これから節電エコチェッカーで発電量をチェックしていき、データがまとまったらブログで報告します。