【実践編】バッテリーを用意しよう!

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今度ゲストハウスでランチを始める予定なんですがカツカレーだけは外せない…!

でも「地球一個分の暮らし」を掲げているのにカツカレーなんて出していいのか…!
未来に豊かな環境を残すカツカレーとはなんぞやー!と人類初の哲学分野に挑んでいますモーリーです。

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(撮影;gekkoココさん@タコタコ)

さて、昨日まで二回にわたってソーラーパネルのお話を書きました。

今日は、発電した電気を溜めるバッテリーのお話。まだまだ僕も勉強中の分野であまり詳しくないので、他のサイトを調べて足りないところを補いながら頑張って書いてみたいと思います!

オフグリッドはバッテリーが命!

僕の目指すオフグリッドシステムは「安価に抑えた発電システム」です。

お金さえ払えばいい性能のバッテリーが購入できますが、ここではいちばん安いと言われている車用の鉛蓄電池を使用する方法をご紹介します。

ディープサイクルバッテリーを使用しよう

鉛蓄電池には大きく分けて2つの種類があります。スターターバッテリーとディープサイクルバッテリーです。

スターターバッテリーは、クランキングバッテリーとも呼ばれ、エンジン始動時に、瞬間的に大きな電流を供給することを目的につくられています。走行中はオルタネーター(発電機)から充電され、ほぼ満充電に近い状態で維持されます。スターターバッテリーは、過度の放電状態(容量の75%以下に電圧が低下した状態)になると、極端に蓄電能力が低下し、再充電をしても回復できなくなります。

一方、ディープサイクルバッテリーは、少量の電流を長時間供給する能力に優れ、繰り返し放充電が可能なバッテリーです。

オフグリッドシステムでは、何日も雨が続くとbatteryが完全放電されるので繰り返し放充電が可能なディープサイクルバッテリーを使用します。

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 密閉型を使用しよう

バッテリーは開放型密閉型があります。開放型は水素ガスが発生し、爆発の危険性があるので室内利用には向きません。また、ガスが発生するということは液体が減るということ。液体補充の手間も必要になってきます。
一方、密閉型は、ガス抜きや精製水の補充が必要ないしくみを採用し、密閉構造を実現しています。液体補充の手間がないため、メンテナンスフリー(MF)バッテリーとも呼ばれます。

<密閉型の長所>

  • 精製水を補充する手間がない。
  • メンテナンスが困難な場所への設置に適している。
  • ガスの発生が少ないので、爆発などの危険性が低い。

<密閉型の欠点>

  • 開放型に比べて値段がやや高い。
  • 電解液の比重点検ができない。
  • 急速充電ができない。

NEO NET MARINE WEB本店 HPより

結論。おすすめは、ディープサイクルの密閉型です。

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 バッテリーをいくつ用意したらいいの?

さて、それでは実際にいくつバッテリーを用意したらいいのかを説明します。
昨日の記事では1日にだいたい3.4kWほどの電気を使用すると書きました。以下では1日の消費電力を3.4kWと仮定して計算してみます。もちろんこれは無駄な家電をそぎ落とし、必要な家電も全て省エネ製品に変えた場合の数字なのであくまでご参考までに。
ではこちらのバッテリーを見てください。
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このバッテリーの蓄電容量は、12V×115Ah=1,380Whとなります(電圧V×電流A=電力W。覚えてますか?)。1日に必要な電力(3,400Wh)を貯めようと思えばこれが3つ必要ということになりますね。じゃあ3日分貯めようと思ったらいくつ必要になりますか?答えは8個です。3日分の消費電力は3400×3=10200Wh。10200÷1380≒7.4。つまり、8個必要だという計算。8個のバッテリーを満充電にしておけば、3日連続雨が降っても電気はまかなえるということになります。難しいと思いますが、バッテリーは多ければ多いほどいいってことです(ざっくり)。

 ikkyuで使用しているバッテリーはこちら

 ikkyuには現在5ヶのバッテリーを装備しています。愛用しているのはこちらのバッテリー。
3月から営業を開始して2ヶ月が経ちますが、未だ停電の経験はありません。ずーっと、冷凍庫と冷蔵庫をダブルで動かしっぱなしです。このところ雨天が続いたとしても2日連続が最長、という天候のおかげでもありますが、12V直流冷凍庫冷蔵庫がこんなに省エネ優等生だとは、驚きを隠せません。
でもそろそろ、雨の多い時期にさしかかってきますので一気に9個増設して14個体制で蓄電する予定です。

おすすめのバッテリー購入先

正直、いろいろ比較してみましたが普通にAmazonでACdelcoを買うのがいちばんオススメできる気がします(もっといい案あればぜひ教えてください!)。安いし、間違いない。重いのに送料無料。

そのほかにオススメできるお店があるとすればこちらの「NPO法人非電化地域の人々に蓄電池をおくる会」さん。中古バッテリーを再生して、販売したり海外の貧困国に送ってあげたりしているそうです。

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(NPOのHPより)

こちらでは面白いバッテリーがたくさんあります。2Vとか、8Vという電圧のものなど、組み合わせ方次第で総電圧をいろいろコントロールできそうだなぁ、と何かと使えそう。まだ僕は使ったことありませんがいつかお世話になることでしょう。

それからもう1店紹介します。蓄電システム.comというネットショップがあります。

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(画像;HPより)

ここは、バッテリーや、オフグリッドに必要な周辺機器を取り揃えています。正直そんなに安くはないんですが、その後の電話サポートが非常に親切で熱心。僕は一度チャージコントローラーを購入して、その後使い方がいまいちわからなくて電話問い合わせしたらめちゃくちゃ詳しく説明してくださいました。ってなことをテンダーさんに言うと同意見で、「あそこはあのサポートを受けられることに利用価値がある」とまで言っていました。

価格だけじゃない!ぜひ一度利用して、わからないことはプロに質問しちゃいましょう!

おまけ;憧れのバッテリー

2015年の8月に発売され、オフグリッド界をざわつかせた驚異のバッテリー、テスラ社のpowerwall。販売当初からいきなり3万8000台の予約が入って入手困難になっておりました。

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大きさは860mm x 180mm x 1300m。重さ100kg。
10kwhモデルが3500ドル(約42万円)。7kwhモデルが3000ドル(約36万円)。14kWhモデルが66万円。
これの何がいいかって、そのスタイリッシュなデザイン!あ〜、ほしいなあ。

でも、よくよく考えたら、ACdelcoを寄せ集めた方が蓄電能力高いんです!

我々は地道に行きましょう。ちょっと住む世界が違う人をターゲットにした商品のようです(遠い目)。

さて、これで必要なバッテリーの数がわかりました。

「よ〜し、ソーラーパネルとバッテリーが用意できたから早速繋いで充電しよお〜っと!」

って、待ってー!パネルとバッテリーの間に充電・放電をコントロールするBRAINを入れないと、バッテリーがダメになっちゃいますよ!

次回はそのBRAIN的な機械「チャージコントローラー」についての説明をします!(いや、ちょっと疲れたので一旦小ネタを挟むかも…そちらもお楽しみに!)

バッテリーの話は今回だけでは語り尽くせていないので、またの機械に再度アツく語りまーす。

村上英治さんから一言

村上さんは青梅小水力プロジェクトを進めている方です。

青梅小水力発電プロジェクト

蓄電設備について 2:

実際に蓄電設備の見積もりをしてみましょう、必要な蓄電容量を24KWhだとします。

家庭用の蓄電設備として実際に市販されている物に使われている蓄電池の種類は 鉛蓄電池、ニッカド蓄電池、リチウム蓄電池 と様々です。プロジェクトでは 価格、安全性、寿命、性能 を総合的に判断して鉛蓄電池を使用しています

鉛蓄電池の劣化の要因は過充電と過放電です。寿命を延ばすには容量未満の充電を行い、容量を使い切らない工夫が重要です。
そこで、過充電しない為に充電は容量の95%迄とし、過放電しない為に放電も50%迄とします。つまり、全容量の45%が24KWhなので全容量は (24[KWh]/45)X100=53.33KWh となります。

車用の1KWh強の鉛蓄電池は送料込み1万円で購入可能です(Amazon調べ)、これを50個で50万円となります。

その他必要になる電装設備は以下です
ソーラー用の24V/10A充放電制御装置は送料込みで3千円ほど(Alibaba調べ)、これを25個で7.5万円
蓄電池の寿命を延ばす為の付加装置は部材費で3千円ほど、これを25個で7.5万円
DC24V-AC110V,300Wのグリッドタイ・インバータは送料込み1万円ほど(Alibaba調べ)、これを25個で25万円
バッテリーやインバータ等を納める架台は概算で10万円程でしょうか??
購入価格を積み上げた結果100万円程で24KWh(最大50KWh)の蓄電設備を構築できました。

市販されている20KWhの蓄電装置の価格は200~500万円です、しかも最大能力ですので2年もすると‥容量は減ってしまうかも知れません。

プロジェクトでは蓄電池以外の電装設備について、市販品より安い価格で自作する事が出来るよう、部品調達や組立をサポートする事も検討します。

参考になります!!

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