地震や台風による停電対策や電気代の節約、キャンピングカーやアウトドアでの電源確保を目的に、オフグリッドの太陽光発電を自作する方が増えています。
「太陽光発電を自作して電気代を抑えたい」「12Vソーラー発電の仕組みを学びたい」と考えている方も多いのではないでしょうか。
このサイトでは、ソーラーパネル・チャージコントローラー・バッテリーを使った独立型の太陽光発電システムを、安全に作るための知識や製作方法を紹介しています。
地震や台風による停電対策や電気代の節約、キャンピングカーやアウトドアでの電源確保を目的に、オフグリッドの太陽光発電を自作する方が増えています。
「太陽光発電を自作して電気代を抑えたい」「12Vソーラー発電の仕組みを学びたい」と考えている方も多いのではないでしょうか。
このサイトでは、ソーラーパネル・チャージコントローラー・バッテリーを使った独立型の太陽光発電システムを、安全に作るための知識や製作方法を紹介しています。
ハーフビルドでの家づくりをきっかけに、我が家でも独立型（オフグリッド）の太陽光発電を導入しました。 私は電気工事士の資格を持っており、実際に製作・運用してきた経験をもとに必要な機器や製作方法をこのサイトでまとめています。
独立型の太陽光発電は、小屋暮らしや田舎暮らしなど、商用電源に頼らず電気を使いたい方にも利用されています。
基本構成は、ソーラーパネル・チャージコントローラー・バッテリーの3つです。さらに、12Vを100Vへ変換するインバーターを接続すれば、家庭用コンセントで使用する多くの電気製品も利用できます。
12V配線やカーオーディオの取り付け経験がある方であれば、比較的理解しやすい内容で自作可能です。 安全に製作するためのポイントを解説していますが、配線ミスによる故障や火災を防ぐため、電気の知識にあまり自信が無い方は電気の専門家の指導を受けながら一緒に製作すると良いでしょう。
太陽光発電を個人で自作できるのは、電力会社の電気とは繋がない「オフグリッド（独立型）」というタイプです。 家の屋根全体に設置して電気を売る一般的な太陽光発電は、資格や許可が必要なため個人では作れません。
オフグリッドなら、ソーラーパネル・チャージコントローラー・バッテリーを組み合わせるだけのシンプルな構成で、停電時の非常電源やアウトドアでの電源確保に十分活用できます。
自作のソーラー発電を始めるために必要な機器はソーラーパネル・チャージコントローラー・バッテリーの３点です。
このほか、パネル用ケーブルやバッテリーケーブル、コネクター端子なども必要です。
100Wのソーラーパネル、PWM方式のチャージコントローラー、自動車用バッテリーを組み合わせるシンプルな構成なら、2万円程度から自作できます。
ソーラーパネルには大きく分けて「単結晶タイプ」と「多結晶タイプ」の２種類があります。
最近は単結晶タイプのソーラーパネルが主流になっており、変換効率の高いモデルも低価格で販売されています。
更にN型セルやBB（バスバー）の多いパネルなら発電効率も良くなっています。
発電量が大きくなれば、それに対応するチャージコントローラーも必要になります。
チャージコントローラーは、ソーラーパネルで発電した電力を制御し、バッテリーを安全かつ効率よく充電するための電子機器です。
ソーラーパネルは、日差しの強さによって発電する電圧や電流が常に変化します。 また、夜間や曇天時など発電量が低下すると、バッテリー側からソーラーパネルへ電流が逆流するおそれもあります。
そこで必要になるのがチャージコントローラーです。 発電した電圧や電流を適切に制御するだけでなく、バッテリーの状態に応じて最適な充電を行い、過充電や過放電を防ぐ役割も担っています。
チャージコントローラーには、大きく分けて PWM方式（パルス幅変調方式） と MPPT方式（最大電力点追従方式） の2種類があります。
コストを重視するならPWM方式、発電効率を重視するならMPPT方式が適しています。
安価に太陽光発電を始めるなら、車検などで交換した中古の鉛バッテリーを活用する方法があります。 初期費用を抑えられるのがメリットですが、中古品は容量が低下しているので使用できる時間が短い点がデメリットです。
一方、ディープサイクルバッテリーは、充放電を繰り返す用途を前提に設計されているため、一般的な自動車用バッテリーよりも長時間の使用に適しています。
さらに近年では、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー（LFP）が主流になりつつあります。 軽量で長寿命なうえ、深放電にも強く、容量を有効に使えるため、本格的なオフグリッドシステムを構築したい方にはオススメです。
ケーブルの接続方法には色々とありますが、簡単なのはコネクター類を使うことです。
何度も結線をする箇所には、ワンタッチで脱着できるコネクターが便利です。
キボシ、MC4コネクター、アンダーソンプラグ、パワーポールコネクターなどなど。
100Vインバーターとは、12Vの直流（DC）を家庭用コンセントと同じ100Vの交流（AC）へ変換するための機器です。
インバーターが出力する交流には、正弦波・擬似正弦波・矩形波の3種類があり、それぞれ使用できる電化製品や価格が異なります。
最も安価なのは矩形波タイプですが、波形が家庭用電源とは大きく異なるため、マイコン制御された家電や精密機器では正常に動作しなかったり、使用できなかったりする場合があります。
基本的にバッテリーとチャージコントローラーを最初に接続し、次にソーラーパネルとチャージコントローラーを接続します。
何故かというと、チャージコントローラーはバッテリーの電源で起動するからです。
まず最初にチャージコントローラーがバッテリーの状態を調べて適切な充電モードへ切り替わります。 その後、ソーラーパネルを接続するとチャージコントローラーがバッテリーの電圧や状態に応じた電流で充電を開始する仕組みになっています。
なので、一番最初にチャージコントローラーとバッテリーを接続する必要があるのです。
また、高出力のインバーターを使用する際はバッテリーとインバーター間には大電流が流れるのでケーブルの許容電流に注意しましょう。
インバーターはバッテリー電源の12Vを100Vに昇圧する際に電気のロスが発生し、電気を使わなくても待機電力が消費されます。
その点、最初から12Vで使える家電なら発電した電気を有効に使うことが可能になります。
照明、扇風機、電気毛布、テレビ、電子レンジなども作られています。
電気の仕組みを理解していなければ危険です。
また、電気の事を良く理解していても想定外のトラブルが発生することもあります。
特に接触不良や誤配線は火災につながる可能性があり大変危険です。
危険を回避する為には、電流をすぐに遮断できる安全装置（ヒューズ・ブレーカー）を多用する必要があります。
スポンサーリンク
【太陽光発電】
自然災害が多発している今、再生可能エネルギーが見直されています。空地だった場所がいつの間にかソーラーパネルが敷き詰められて広大なメガソーラー発電所になっていたりします。
新興住宅街には屋根にソーラーパネルを設置して自家発電している新築住宅もあちこちで目につきますね。
灯油で使う石油ボイラーやストーブを撤去してオール電化にしている家庭も多いのではないでしょうか？
太陽光発電をしている家庭のほとんどは売電を目的として設置しているので、ちょっとポケットマネーで始めようかという訳にはいきません。
このページでは、オフグリッドのソーラー発電を自動車のバッテリーに蓄電して夜間に使用するといった独立型太陽光発電システムの制作について説明しております。
電気を扱うので取り扱いを間違えると火災や火傷などの危険を伴います。自己責任の上、十分ご注意願います。
スポンサーリンク
【太陽光発電】
自然エネルギーが見直されている今、広大な空地だった場所がいつの間にかソーラーパネルが敷き詰められてメガソーラー発電所になっていたりします。
屋根にはソーラーパネルを設置して自家発電している新築住宅も目につきますね。
オール電化にしている家庭も多いのではないでしょうか？
どれも売電を目的として設置している太陽光発電なので、ちょっとポケットマネーで始めようかという訳にはいきません。
このページでは、オフグリッドのソーラー発電を自動車のバッテリーに蓄電して夜間に使用するといった独立型太陽光発電システムの制作について説明しております。
電気を扱うので取り扱いを間違えると火災や火傷などの危険を伴います。自己責任の上、十分ご注意願います。
これから太陽光発電が普及すれば、どんどんソーラーパネルの価格が下がり高性能な商品が出てくるのではないでしょうか。
ヤフオクやメルカリなどで中古のパネルやバッテリーを安く購入してもいいですね。
電気工作の延長でシステムを組んで、充電サイクルの仕組みを理解するととても楽しいです。
もっとも手軽で手間のかからない太陽光での再生可能エネルギーを実感してください。
【関連商品・プロモーション】
