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ベランダ太陽光発電の発電量が20kWhを突破

 去年の10月から30Wのパネルを使ったベランダ太陽光発電を始めました。発生させた電力は自作のGTIで全量消費させていますが、その累積発電量がやっと20kWhを突破しました。

▼累積発電量
累積で20kWhを突破
 今朝の時点で20138.9Whです。10kWhに達したのは3月始めだったので4ケ月で10kWhの発電量ということになります。

 太陽光発電の年間発電量はパネルの出力(W)を千倍した電力(Wh)というのが目安とされています。つまり、うちの30Wのパネルでは、年間発電量が30kWh確保できれば及第点ということになります。でもこれまでの運転実績から年間発電量を予測してみると、どうも年間発電量30kWhは無理で、26kWhくらいに留まりそうな気配です。

 年間発電量が26kWhなんて、系統連携で売電やってる人から見ればゴミみたいなもんです。でも私にとっては重要な値。こうなった(なりそうな)原因について整理してみたいと思います。

 で、いきなり結論ですが、発電量が少ない原因は太陽電池パネルがマンションのベランダに設置してあるためだと思います。具体的な問題点は以下の通りです。

1. 日照時間が短い
 マンションのベランダは全天の半分しか見渡せない訳で、太陽光が直射する時間が少ないです。もう少し定量的に言うと、夏至に近いこの季節は太陽方位は一日で240度も変わります。でもベランダからは最大で180度の範囲しか見渡せないので差分の60度の範囲に太陽がある時は直射日光による発電は出来ないということになります。

 もう一つ問題があって、全天の半分しか見渡せていないということは、雲などからの散乱光の強さも半分になってしまいます。こういう点でも発電量が少なくなります。

2. 庇(ひさし)の影の問題
 ベランダの内側にパネルを設置するのが一般的だと思います。この場合、夏至の前後の一定の期間(たぶんうちの場合は合計で3ケ月間)は上階のベランダの影がパネルに落ちてしまい、その間は発電量が激減します。

 太陽光発電にとって夏至の前後は書き入れ時。なのに、この時期に大きなロスが出るのはとても痛いです。うちの太陽光発電も、この現象が無ければ目標の年間30kWhはおそらく達成できていたと思います。

 影の長さの季節変化は日陰曲線であらわすことが出来ます。実際にどれくらいの影響があるのかはパネルのサイズやベランダの向きなどによって違ってくるので、太陽の位置の計算サイトなどを使って事前に確認しておいた方が良かったです。

 庇の陰の問題から逃れるためには、できるだけベランダの外側ぎりぎりにパネルを設置する。もし可能ならベランダより外にはみ出させる(お勧めしません)などの手が有効だと思います。パネルを分割してダイオードで出力を合成するのも良い対策になると思います。

 これ以外に構造的な強度の問題や、管理組合からクレームを付けられないような取り付け方法の工夫も必要になるでしょう。

 ということで、マンションのベランダは太陽光発電をやるにはあまり向いていない場所と言えます。

 とは言っても自前で電力を発生させることの面白さは充分味わえるし、何より設置やメンテナンスが簡単なのがベランダ太陽光発電のメリットだと思います。

 太陽光発電に関してブログのカテゴリーが混乱しているので整理する必要があります。

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こんばんは。

20kWh突破! おめでとうございます(^^)

去年の10月から半年以上かけて発電。電気代に換算すると500円?お金で考えちゃうとちょっと寂しいですが、私の家の電気代の場合真夏真冬を抜かすと1日だいたい10キロワットちょっとなので、2日間電気代まるまる無料!そう考えると、すごく得した気分です。 低コストのパネルでも、長い目で見たらご祝儀ですね。

夏至付近でグラフが大きく登るかと思いましたが、天気があまり良くなくちょっとがっかり。

re:こんばんは。

hiroさん、おはようございます。

夏至付近なのに発電量が伸びないです。庇の影響もありますが、晴れの日が少ないですよね。

今見たら累積発電量は20.532kWh。この記事書いてから8日で400Whの増加。つまり平均では一日あたり50Whにしかなりません。

梅雨明けが待ち遠しいです。

これ、すごくいいですね!

ラジオペンチ さま

GTIを作られ、運用されているとのこと、HP拝見しました。
すごく気に入りました。

当方も太陽電池パネルの使途に悩んでおりまして、可能であれば同様のものを製作し、有効活用いたしたく、じっくり読ませていただいております。l

ただ、我が地域の電源周波数は60Hzのため、まったく同じというわけにはいかないと気づきました。

ラジオペンチさまの作られたGTIを60Hz仕様に変更する場合、どういった点(電気回路、スケッチなど)に気をつければよいのでしょうか。

アドバイスいただければ幸いです。

re:これ、すごくいいですね!

まーくんさん、今晩は。興味を持っていただきありがとうございます。

これはほとんどの機能をソフトで作っているので、60Hzで動かすにはスケッチの修正だけで可能だったと思います。特にタイマー割込みでパワーFETを順番にON/OFFしている部分が重要です。

それ以外に時間の基準をAC電源の周期から作っているのでそこいらも修正が必要になると思います。

もう1つ教えてください

アドバイス、ありがとうございます。

申し訳ありませんが、もう1つ教えてください。

ラジオペンチさんが作られているのは30Wのパネルを使用されていますが、これを大きく(100Wとか200Wとか)するには、どういった点に注意すればよいのでしょうか。

トランスの検討とかされているようですが、どういったものが適しているのか等、アドバイスお願いします。

このブログを参考にぜひ作ってみたいと考えています。

re:もう1つ教えてください

まーくんさん、今晩は。

パワーアップについてはいろいろ検討が必要と思います。以前考えたことを思い出してみると、

こういうトランス式では、パワーを大きくするとトランスも大きな物が必要になるので、重さから考えると300Wくらいが限界だと思います。

これ以上のパワーだと、DC/DCコンで昇圧してFETとかの同期スイッチでACラインに送り込む方法になると思います。でも大きなパワーを入れて逆潮流させちゃうとまずい。

回路が壊れた時の安全対策に注意が必要です。AC100V側の回路が壊れた時はドカンと電流が流れるので、ヒューズで保護できるはずです。
でも、太陽電池側の回路が壊れた場合はじわじわと電流が流れるのでヒューズで保護はできません。

となると、太陽電池の出力をそのまま発熱させても大丈夫なサイズの金属筐体に入れる。(←うちはこの状態)
もしくは温度ヒューズで保護?
このあたりはパワエレの経験が無いと危ないでしょう。

ちなみに私のGTIも初めの頃は不安なので、無人運転はしなかったです。それに記事にも書いていますが、AC100V側の回路の配線はいじっていません。
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