太陽電池で発電

今は、自衛隊、消防、電力会社の現場の方が体を張っていらっしゃる時期なので、こんな話は不謹慎かも知れませんが、今年はエネルギー改革の年になると信じています。
われわれ一般市民ができるのは、省エネと、自分の電力は少しでも自分でまかなう、ということになるでしょう。そんな訳で、ソーラー発電の検討です。この手の話は半年も経つと状況が変わってしまうでしょうから、いま現在のチョイスといういうことでお付き合いください。
太陽電池パネルは、これ（↓）に惹かれています。私は団地族で、大っぴらにベランダにぶら下げるのは、いかにエネルギー改革の年と言えどもはばかられるので、まずはベランダの内側に設置してみたいと思います。太陽の方向に自動的に向けるためのローテータなども、面白いテーマでしょう。

• http://www.solar-frontier.com/jp/family/module/index.html
• ソーラーフロンティア（旧昭和シェルソーラー） CIS（薄膜系）太陽電池モジュール SF85-A、SF80-A

このパネルの特長は、CIS 薄膜型であり、一般の結晶シリコン系に比べて、セルのいくつかが影に入ることによる影響が少ないことだそうです。欠点は、開放電圧が高いので、充電コントローラの選択に注意が必要なことのようです。（イーテックさんにある説明を参考にしました。）
充電コントローラは、Morningstar 社の MPPT (Maximum Power Point Tracking) 機能のついたものが注目されているようです。カタログ値ではかなりの変換効率をうたっています。実際のところは、もう少し調査が必要かも知れません。

• http://www.morningstarcorp.com/en/sunsavermppt

ちなみに、国内では 6万円弱が相場ですが、米国では US$240 程度で売られています。この価格差は何なのでしょう?
バッテリーは、ACDelco の M27MF という 105AH のタイプに興味を持っています。15,000円程度で売っている店もあるようです。充電に必要な電気特性の情報がよく分からないので、その点だけ、まだ調査に手間取っています。

ACDelco [ エーシーデルコ ] マリン用ディープサイクルバッテリー 国産車 [ Voyager ] M27MF

あとは、DC-AC コンバータです。接続する負荷を選ばないという点では、正弦波出力が安心な気がします。未来舎のサイン波インバータが、各販売店から比較的リーズナブルな価格で売られていて、注目しています。未来舎の、今回の災害への姿勢にも好感を覚えます。

• PowerTite® 未来舎

ちなみに、この辺は本末転倒な点もあるのですが、（雨の日など）常に太陽光で充電できるとは限らないので、電力需給の比較的安定した深夜に電気を蓄えておく、ということも必要になってくるでしょう。AC → DC → AC というパスが入るので効率が悪くなのですが、背に腹は代えられません。バッテリーチャージャーも必要でしょう。
今は、太陽からの充電と商用電源（夜間電力）による充電の切替などについて技術検討しています。定電圧充電の場合、太陽発電による充電電流を見ると鉛蓄電池の蓄電量が分かると思うので、それと、時計の情報を使って充電経路を切り替えるというのはどうでしょうか? 前者は、バッテリーが空に近い緊急時などに商用電源から充電するために必要かと思っています。（もちろん電力需要を大きくするので、緊急用です。）
最後は、DC-AC コンバータからの出力と商用電源の切替器です。たとえばパソコンなどは、瞬電を嫌うので UPS が必要ですが、太陽電池に繋がったバッテリーの蓄電量が豊富なときにはそちらかの電力を優先し、そうでないときだけ商用電源から電力を得られれば、ソーラー発電を有効に使えそうです。せっかくバッテリーに十分な蓄えがあっても、非常灯などにしか使えないと効果が少ないと思うのです。市販の装置もあるのでしょうが、技術的に面白いテーマだと思います。
今日の考察はこの辺でおしまい。