山猫おソーラーの備えるブログ

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オフグリッドソーラー

災害時に役に立つ移動式のオフグリッドソーラーを作ろう!その3 「ソーラーパネルの選び方」

投稿日:2017年5月26日 更新日:

「山猫おソーラーの備えるブログ」管理人の山猫です。

今回は、オフグリッドソーラー(独立型太陽光発電装置)を作ろう!その3です。

今日は、ソーラーパネルの選び方について書いていきたいと思います。

オフグリッドソーラー用のソーラーパネルの選び方

実は、ソーラーパネルはいろいろな種類が売っています。どれを選んだらよいのか?迷う人も多いのではないでしょうか?ここでは、まずソーラーパネルの選び方について説明します。

まずは、装置全体の電圧を決めてしまいましょう。

装置全体の電圧ってなんでしょう? この電圧を決めるという作業は、とても大事な事なのですが、まずオフグリッドソーラーを作ってみよう!と思って始めるかたは[DC12V]で始めてみましょう。

DC12Vってなんだか中途半端な感じもしますが、これは、バッテリーの電圧から来ているんです。バッテリーとは、電気を貯めて置く入れ物のようなものなのですが、この世の中で最も使われているのが、DC12Vのバッテリーなんです(多分)。このDC12Vのバッテリーは、ガソリンや軽油で走る乗用車にはもれなくついています。ハイブリッド車にもついてるのかな?

自動車に使われているは「鉛バッテリー」という物ですね。乗用車は、日本国内だけでも8000万台もあるそうです。つまり、DC12Vの鉛バッテリーというのは、毎年大量につくられて、大量に流通しているという事なんですね。

また、DC12Vで装置を作ると、良い事があります。最近は乗用車の中のシガーソケット(実はシガーソケットにはDC12Vがつながっているんです)に繋げられる電化製品が結構出ているんです。その乗用車用のパーツが使えるってことなんです!これは、実はとても大きいんです。移動式オフグリッドソーラーの核心部分のDC12V ― DC5Vの変換器も沢山売られています。(これについてはまた今度)という事で、DC12Vを装置の電圧にする事にします。

ソーラーパネルの出力電圧の種類

ソーラーパネルの出力電圧には、いくつかの種類がありますし、乾電池と同じように、直列につないで、電圧を上げたり、並列につないで、電流を多く流したりできます。(この、説明が分からない方は、とりあえず気にしなくてもよいです。)

ここでは、使うソーラーパネルは1枚という事にします。沢山あると、持ち運びが大変ですからね!

ソーラーパネルの説明を見ると、こんな事が書いてあります。

 

  1. 100W高品質単結晶シリコン
  2. 寸法:1210x540x35mm
  3. 重量:8.2kg
  4. 公称最大出力動作電圧(Vpm):18.5V
  5. 公称最大出力動作電流(Ipm):5.41A
  6. 公称開放電圧(Voc):22.4V
  7. 公称短絡電流(Isc):5.9A

いろいろな事がかいてありますね。これは、100W出力の一般的なソーラーパネルです。

順番に見てみましょう。

  1. 品名です。とりあえず100Wという所だけ注目すればOKです。単結晶とか多結晶とかありますが、使う側から見るとあまり大きな差はありません。
  2. 寸法です。100Wのソーラーパネルは大体このくらいの大きさです。結構大きいと思いませんか?
  3. 重量です。8.2kg だそうです。なるほどって感じですね。
  4. これが、ソーラーパネルの最大出力電圧です。このパネルの場合は、18.5V  実はこの値がもっとも重要なので、注意して見ましょう
  5. 最大動作電流です。ソーラーパネルが最も働いている時にこれだけの電流が流せるという事です。4の最大出力電圧と5の最大出力電流を掛けてあげると、18.5V×5.41A = 100.085W なるほどちょうど100Wになりました。

6と7については、とりあえずは気にしないでOKです。という事で、ソーラーパネルの説明を見るうえで大事なのは、

公称最大出力動作電圧と公称最大出力動作電流という事になります。

さて、DC12Vのバッテリーには、どのくらいの電圧のパネルを使えばよいのでしょうか?答えは、この18.5Vのパネルです。え!って思いますよね。だいぶ電圧が違います。実はもうちょっと低くても大丈夫なのですが、売っているパネルは、この18.5Vと37Vのパネルが多いのです。でも18.5Vのパネルで大丈夫なのでしょうか。はい。大丈夫なんです。但し、ソーラーパネルとバッテリーをそのまま繋げてはいけません。バッテリーを痛めてしまいます。オフグリッドソーラーでは、ソーラーパネルとバッテリーの間をうまく繋いであげる機械を入れます。(これをチャージコントローラと言いますが、この話はまた後日)

DC12Vのバッテリーを充電する場合は、DC12Vよりもちょっと高い電圧が必要なんです。バッテリーという容器に電気を押し込むために、ちょっと強めの力を掛けているという感じでしょうか?このちょっと強めに押し込む電圧は、大体14.5Vくらい。これくらいの電圧をかけてあげないと、うまくバッテリーに電気が入っていかないんです。つまりソーラーパネルは、14.5V以上の電圧は必要なんです。

まだ、18.5Vと差がありますが、このくらいの差は、チャージコントローラがうまくやってくれますのでご安心を!

ソーラーパネルを選ぶ

公称最大出力動作電圧が18.5V近辺の物を選ぶという事は分かりました。後は、最大出力です。ソーラーパネルのカタログの最初には、たいがい [50W]とか[100W]とか書いてあります。これが最大出力です。(たまに中途半端な出力の物もありますが、よく売っているのは [10W / 20 W / 30W / 50W / 100W ]くらいですね。今回はこの中から、移動式のオフグリッドソーラーに合うパネルを選びたいと思います。(ちなみにパネルの大きさは、出力に比例しています。出力の大きいパネルはサイズも大きいという事です。)

前回の終わりに、移動式オフグリッドソーラー1号機の最大の消費電力(スマホ4台を同時に充電したとき)48Wであるという事が分かりました。ソーラーパネルを選ぶ時は、少なくともこの48Wを賄える必要がありますね。では「50W」のパネルでいいのでしょうか?答えはちょっと微妙です。

ソーラーパネルが最大出力になるのは、晴天かつ太陽とパネルがきっちり向かい合っている時だけ!

パネルに対して、太陽の光が斜めに当たるだけで、ソーラーパネルの出力はだいぶ落ちてしまいます。つまり、50Wのパネルを買ってきても、50Wきっちり出力が出る機会はとても少ないという事ですね。たた、発電量を見てあげて、同時に充電できるスマホ(携帯)の台数を調整してあげればそれはそれでよいのかもしれません。50Wのパネルは大きさ的には、人ひとりが余裕をもって運べる大きさなので、あえて50Wを選ぶというのも悪い選択ではありません。

しかし、スマホ4台の同時充電をしつつ、バッテリーの充電もしたいとすると、「100W」のパネルがいいのかな?と思います。このパネルであれば、ちょっと太陽の光が斜めから入っても、60W~70Wくらいの出力が出るので、スマホを充電しつつ、バッテリーも充電するという事が可能になります。その分ちょっと大きくて重いので、パネルを支える架台の設計を頑張らねばいけませんが。。

という事で、山猫の移動式オフグリッドソーラー1号機では、[50W]か[100W]のパネルを候補にしました。

ソーラーパネルの選び方、その他の注意点

  • 逆流防止ダイオードが入っている製品を選ぶ:ダイオードって何?という方は、とりあえずパネルの説明にこう書いてあるものを選びましょう。。
  • 配線接続用コネクタがMC4:ソーラーパネルから伸びているケーブルの先のコネクタがMC4と呼ばれるコネクタの製品を選びましょう。最近は、ソーラーパネル用の標準コネクタになりつつあります。コネクタは工具があれば変える事は可能ですが、最初から、このコネクタが付いていると楽ちんです。

ソーラーパネルってどこに売ってるの?

オフグリッドソーラーをやっている人は実は結構多いらしく、最近ではいろいろな店(主にネットですが。。)で売られています。

Amazonさんや、オフグリッドソーラーの専門ショップで購入できますが、実はヤフオクなどのオークションにも結構出ています。しかもかなり安い値段で出ている事もあります。

山猫は、オークションで100Wのソーラーパネルを市場価格の半値くらいで落札した事があります。(もちろん新品ですよ!)

山猫は、オークファンという、オークションの情報サイトを使っています。国内のオークションサイト(18サイトくらい?)のオークション情報を同時に見れたり、過去のオークション結果(落札価格を見れたり。)有料会員になるとかなり高機能ですが、無料の会員でも一通りの情報を見ることが出来ます。オークションで買い物する!という方だけでなく、オークションに出品する!という方にも便利な機能がたくさんあるようです。(山猫はオークションに出品したことがないので詳しくは分からないのですが。。。)

↓オークファンの詳細はこちらからどうぞ↓


安いソーラーパネルはほとんどが中国製です。中国製は性能や寿命が心配!と思われる方も多いと思います。確かに長く使うものですので、寿命は心配ですよね。最近は中国製もかなり良くなってきているという声も聞きますが、結果が出るのは、10年、20年後なので、どうなのかなあ?と山猫も心配はしています。

ただ、確かに安いし、見た目も以外としっかりしていて粗悪品には見えない物もあるんですよね。考え方次第ですが、安いパネルを買うというのも選択肢の一つだと思います。

ちなみに山猫が選んだパネルはこちらです。↓ 中国製ですが、ISO9001 と ISO14001を取っている工場との事ですので、ある程度しっかりしているのでは?と思います。値段は最安ではないのですが、手頃ですよ!
100W (12V)のパネル


100W単結晶シリコンソーラーパネル 太陽光パネル SP100

50W(12V)のパネル

50W単結晶シリコンソーラーパネル 太陽光パネル 50Wソーラーパネル 太陽電池 太陽光発電 50W超高品質 SP050

では今日はこの辺で。次はバッテリーを選んでいきます。
お楽しみに!

~続きの記事へ~

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※免責事項:ソーラー発電に限らず、電気を扱う機械の製作は、常に危険をはらんでします。万が一、事故が起きた場合、著者は責任を負えません。このブログは、オフグリッドソーラーの作り方について出来るだ詳しく説明していく予定ですが、このブログだけを参考にして、一人でオフグリッドソーラーを組み立てよう!と考えるのは危険です。出来れば電気の扱いに慣れた方と作業をしていただきたいと思います。どうしても一人で・・・という方は、出来るだけ小さなシステムから始める事をお勧めいたします。

また12V系のオフグリッドソーラー(最大18V)を組み立てるのは資格はいりませんが、24V系(最大36V)のオフグリッドソーラーの場合、組み立てには電気工事士の資格が必要になります。ご注意ください。



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