地球温暖化リスク提唱のグレタ氏の登壇や、COP25での日本の石炭火力発電など、環境問題に関する世界的な動きは活発です。

では、実際に『グレタ氏に応える事は可能なのか?』『具体的に個人でCOP25は実現出来るのか?』『アレクサ!など出来るだけ我慢したくない現在、普通に生活する!を前提に住宅のエネルギーを脱二酸化炭素(カーボン・オフセット)出来るか?』を自家消費型の観点から考えてみました。
電力の単位は、沢山あって、ややこやしいので、ワットW、電圧V、電流Aしか記載しません。wAh、Whなど目的に寄る単位は、記載しません。

■必要な電力量を考える■

いつぞや、一般的な住宅の必要な電力量は、「18.5kw」であると書きました。例えば、全部を太陽光で賄おうとすると、あくまで最適条件下と考えると、平均日照時間を3.5時間と考えると、5.3Kw相当の太陽光パネルがあれば良い事になります(18.5kw ÷3.5h=5.3kw

そうは言っても常に100%の能力では発電しないのが、太陽光パネル。
いろいろ日常的に損失をおこします。(太陽光発電、不都合な事実シリーズをご参照下さい)

ざっくばらんに、最的角度で付ける屋根上設置と壁面設置併用して、クリアしようとすると、正確に計算すれば可能ですが、ここでは、西側/東側に向けた場合の場合一般的に75%相当の発電力と言われているので、これをベースにして計算すると、、およそ、7Kwの太陽光発電パネルが、あれば、「電力量」という事では、なんとかなりそうです。(ここでは、晴れている。これが条件です)

■必要な蓄電池容量を考える■

ここで蓄電池の登場です。
本稿では、現実的に可能か?を考えているので、容量の問題とか、各種蓄電池の性能とコストもあるので、具体性という事は「無視」して、どの位の容量があれば良いのか?を考えます。
単純に、18.5Kw必要と考えれば、各種の蓄電池の性能を鑑みる必要がありますが、ここはあえて、コスト的に優れていると私が考えている高耐久鉛蓄電池をベースに考えます。
電池の容量表記は、電圧と電流量で決まります。12V134Aとあれば、凡そ1600W(12V✕134A)分使える電力があります。高耐久鉛とは言え、65%程度の容量が実際に使える電力量になります。(放電深度)
そうすると、この1台の蓄電池が有効に使える容量は、1600w✕65%≒1kw分です。つまり、少し多めに考えて『20台』(18.5Kw÷1Kw)で、蓄電池としては、1日分の電力は確保できます。

■太陽光パネルの量は、7kw相当
■蓄電池は、高耐久鉛で、20台
机上の計算は完成しました。

■自然エネルギーである事を踏まえる■

ですが、そんな、人間の計算どおりには、自然は働いてくれません。
毎日晴れている訳では無いので、日照時間から考えてみますと、日本の平均日照時間は、1500~2000時間。最低をとって1500時間の日照があると考えると、1500✕7Kw≒10000Kw発電出来る。(理論値)
おぉー業界で言う処の千倍ルール(およそ定格出力の千倍が年間発電量という実しやかな通説=大体あってる)
なるほど、損失ロスを考えると、まぁまぁ下振れを取る千倍ルールは合ってますね。

しかし問題は、晴天率よりも、問題は曇天継続率(そんなのがあるか?は不明ですが)
要するに、夜と同じく、曇天でも発電はしない。ココこそが注目すべきです。
正確には、どこかの機関などのデータがあれば良いですが、スパッと4日間曇天継続する事がありえる。と考えます(私、北海道に住んでますので梅雨などありません)

そうするとですね、4日分発電しない=4日分は用意しておく必要が生まれます。蓄電池容量として、必要電力18.5Kw✕4日=74Kw分あれば、足りるかな?位の計算になります。実際に高耐久鉛蓄電池で考えると、およそ80台必要な計算になります。

と、なると,

充放電のバランスを更に考える必要が出てきますので、、
発電する側(太陽光パネル)も、可能な時に多く発電して充電しておきましょ!ということで、相応に充電する能力(枚数)が必要になります。
4日連続で曇る仮定なると、3日は晴れているなと割り切って考えます。この3日間で、4日間の無発電期間の準備を行うとすると、50%増しの発電量を考えておけば、蓄電池容量という面では、対応可能かと思います。
(正確に計算すれば、およそは出るはずです)

3日で定格の50%増しで充電可能。

50%÷3日=17%アップの発電量

7Kwの発電パネル✕117%=8.2K相当必要

この際、パネルは大分安くりましたし、発電量は多いに越した事は無いので、10Kw分(40枚程度)用意しましょう。蓄電池の台数が80台で、多いですが、、、一坪の物置位で設置できそうです。

■実現可能な事が分かりました■

パネルに、200万円位、
設置工事その他に50万位
架台他設置にかかる資材150万位
蓄電池に450万位
蓄電池<>宅内関連設備に100万位

付帯設備関連に100万円位
その他消耗品/スモールパーツに50万位

合計1100万円
完全オフグリッド生活で、生きて行けそうです。
近隣とパリティ共有する連携協定を結び災害の時には、相当役に立つと思います。

今一般的に言われている蓄電池システムの単位を見てみてください。
ほぼ役に立たない蓄電池容量で高額です。

考えたくも無い「金額」(イニシャルコスト)になってしまうのが現実で、進まない要因です。
凡そ1000万で、完全オフグリッド住宅が夢でも無い。そんな事実を知っておいて頂ければ。
ご参考になれば、幸いです

次回は、このシステムをハイブリッド化した考え方を記載します。

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