いただきものの中古のソーラーパネルに、格安パワコン(注１)の停電モード(注２)を組み合わせ、中古の電気自動車を充電することで化石燃料を使わず、さらには田舎暮しに必需品であるクルマの燃料代もゼロ円にする方法に、少し進化があったので報告します。
注１：パワコン・ソーラーパネルが発電してくれた直流の電気を、一般的な交流100Ｖなどに変換してくれる装置。ちなみにウチでいま使っているものはヤフオクで5000円で調達しました。
注２：停電モード・たいていのパワコンには東電などからの電気が途絶えた時、つまりは停電の時、晴れていればＡＣ100Ｖが1500Ｗまで使えるコンセントがついています。そのコンセントを使うだけであれば、パワコンへの難しい配線は不要で、ソーラーパネルからのプラスとマイナスそれぞれ1本ずつをつなぐだけで使えたりするのでした。
⬆とりあえず電動軽トラと電動軽バン(いずれも中古)があれば、クルマが必需品の田舎暮しでもクルマの燃料にガソリンを使わずに済むのでした。
⬆これがパワコンと呼ばれる機械。左下の黒い●の部分にソーラーパネルからのプラスとマイナスをつなぐだけ。右下の黒い■の部分にＡＣ100Ｖ1500Ｗの停電時用コンセントが付いています。中古だったらヤフオクで1万円くらいで売っていたりします。写真のものは5000円でした。
ところで、ウチで使っているソーラーパネルもほとんどが中古品。ありがたくも多くはタダでいただいたものなのですが、そのためにサイズや規格がバラバラなのです。小さいものは５Ｗから、大きなものは250Ｗまで、種類も多結晶と呼ばれるものもあれば単結晶もあったりするのでした。
電気に詳しい方に教えていただいたところ、こうした仕様の異なるソーラーパネルを組み合わせて使用する場合は、並列ではなく、直列の方が良い(薦められないけれどその方がまだまし)、とのことで、パネルの組み直しをしてみることにしたのでした。
2並列から１直列にしました。
結論を言うと、それによって、これまでは充電ができなかった朝夕や、晴れていなくても、明るい曇りの日、あるいは雨でも明るい雨の日であれば、電気自動車の充電ができるようになりました。
以下は直列１系列への組み換え作業の詳細です。
取説によると、パワコンに接続できる運転可能最大電圧(Ｖ＝ボルト)は420Ｖでした。これとは別に最大入力可能電圧は450Ｖと記載されていました(どうも450Ｖ以上を流してしまうとパワコンが壊れてしまいますよ、ということのようです)。
これまでは、接続箱と呼ばれる分配器を使い、２並列でソーラーパネルをパワコンに接続していたのですが、それを整理し、許容電圧ギリギリまで直列１系列でまとめ接続することにしました。
普通の乾電池(1個1.5Ｖ)を直列に2個つなげると、1.5Ｖ＋1.5Ｖ=３Ｖになるように、ソーラーパネルも直列でつなぐと電圧は足し算で高くなります。
そこでできるだけ低い電圧で大きな電力を発生してくれるものを優先して、１系統の直列配線の中に組みいれることにしました。
⬆いろいろな種類の中古パネルが並んでいる虫草農園の車庫の屋根。
いくつかの組み合わせの末、今回、直列に配線できたソーラーパネルは、
●シャープ NE-132AN 最大出力132W 開放電圧33.17Ｖ(26.78Ｖ) ×10枚(多結晶)
(追記：当初、このパネルのことを多結晶ではなくアモロファスと書いてしまったのですが、アモロファスは結晶模様などがなく色が赤っぽく、電圧も高くなり気味といった特長があるとご指摘いただきました。櫻井啓一郎さん、ありがとうございました）。
●京セラ Ｒ421-1(Ｂ) 最大出力145W 開放電圧24.9Ｖ(動作電圧19.9Ｖ) ×２枚(多結晶)
●ネクストエナジー NERM156×156-60M 最大出力250W 開放電圧37.9Ｖ(動作電圧31.0Ｖ) ×２枚(単結晶)
開放電圧で合計してみると、
(33.17Ｖ×10枚)＋(24.9Ｖ×2枚)＋(37.9Ｖ×2枚)=457.3Ｖ
動作電圧で合計してみると、
(26.78Ｖ×10枚)＋(19.9Ｖ×２枚)＋(31Ｖ×２枚)=369.6Ｖ
開放電圧というのは何も接続していない無負荷のときの電圧のことのようなので、動作電圧での合計でよいのではないか？ と思ったものの自信がなかったので、とりあえずこれで組んでみてパワコンに電気を流す前にテスターで実測してみました。
⬆実測してみたら電圧は388Ｖでした。
製造から20年近くたっている中古というよりも大古パネルがほとんどだから、ちょっと低めなのかもしれません(そういう意味では、太古パネルのリユースほど、製造のためのエネルギーペイはかなり前に終わっているわけで環境負荷は小さいと言えると思います)。
ブレーカースイッチ(これもヤフオクで仕入れた中古)をONにして、とりあえず、これでパワコンに接続してみたところ問題なさそうでした。
追伸：その後、欲を出して京セラ(145Ｗ)を一枚追加してつないでみたところ、パワコンに「Ｅ23」のエラーメッセージがでてしまいました。
慌ててブレーカーを降ろし、パネルからの電気を遮断。
エラーコードを見てみると「ソーラーパネルの出力電圧が425Ｖ以上になったことが原因」とのことで、もしかしたら、テスターの方に誤差があったのかもしれません。安いテスターの高圧よりは誤差がかなり大きかったりするようです。なんとかパワコンは壊れずにすみました。
ということで、とりあえずは(シャープ132Ｗ×10枚)＋(京セラ145Ｗ×2枚)＋(ネクスト250Ｗ×２枚)=2110Ｗというシステムでしばらく使ってみることにしました。
⬆左端のストライプ状のものは太陽熱温水器。真ん中や右側ののっぺりしたものが太古パネルたち(いまでは珍しい多結晶)です。
ところで、これがやっぱり、なかなか具合がいいのです。
快晴の昼間は1174Ｗ(100Ｖ13Ａ)での充電が可能になりました。これはこれまでの最高値を大幅に更新した記録で、これまでは夏至に近い快晴の昼間に10Ａ(900ｗ前後)で充電できたことがあった、という感じだったのが、パネルを組み替えただけ、しかもパネルの数や総電力量は減っているはずなのに、300Ｗくらい出力がアップしました。
でも、なによりもありがたいのは、明るい雲りの日や雨が降っていても空が明るい日、それにこれまで充電できなかった朝や夕方も(6Ａではあるけれど)充電ができるようになったということ。
それには、６Ａという小さな電流値から任意の電流値で充電できる中国製の充電ケーブルがとても役に立っています。
⬆これが６Ａからも(任意の電流値を選んで最大14Ａまで)充電できる優れものの中国製の充電ケーブル。しかも値段もリーズナブル。
なぜか現行電気自動車の100Ｖでの最低充電アンペアは6Ａ(電力の実測だと約530Ｗ)で、なぜかそれ以下では充電できないように仕組まれているのです(そんな足かせがなければ多くの人が太陽光で電気自動車を充電できるようになるのになぜ？)
我が家の場合は、中古の軽・電気自動車が複数台あるので、とりあえずは、このシステムとグリッドタイインバーターで、梅雨もなんとか東電からの電気をほとんど使わずにやり過ごすことができました。同じ敷地内にあり屋根に４kＷパネルが載っている母の家と合わせると、電気自動車の充電量入れても、電気の使用量よりも発電量の方が多く、母も電気自動車なので電気に関しては自給自足がほぼできるようになりました。
ウチで買った中古の軽・電気自動車で一番安いのものは40万円弱。
ソーラーパネルはほぼもらい物で、パワコンや接続箱、それに電線なども中古品。合わせて5万円もかかっていません。
パネルを組み替えたり、ここまで手間はちょっとかかったけど、パネルの接続が直列一系列でいいと分かれば作業は簡単。パネルのプラスマイナスを間違えずにつなぎ、最後にパワコンにプラスとマイナス、それぞれ１本ずつを接続するだけ(あとアースを取る必要もありますがアースが落雷を拾ってしまう危険性もあるとの指摘もあったりします)。
これでパワコンの停電時用コンセントは使えるようになります。そしてそこに電気自動車の充電ケーブルを挿して充電するだけで、化石燃料フリー、自動車の燃料代タダの生活が可能なのです(日当たりのいい田舎であれば)。
そしてこれ、素晴らしい可能性を秘めていると思いませんか？
外国から化石燃料を輸入せずに済めば、資源国の従属国にならなくてもすみます。
日当たりのいい田舎の一軒家が注目され、リモートワークと共にカントリーサイドの人気があがれば、地方の過疎化対策にもなるし、感染症がパンデミックになってしまうほどの都市への人口密集も解消される可能性があります。
ちなみに、我が家の一日の走行距離を計算してみたら約50㎞。1年では2万㎞くらいでした。
1日の走行距離がこのくらいで日当たりがよい場所にパネルが設置できれば、クルマの燃料代をタダにすることは比較的簡単！ ということです。
これまでは自動車を改造し、天ぷら廃油を自動車の燃料にすることで化石燃料を使わず、自動車の燃料代をタダにしてきました。でも、それだと専門知識が必要で、クルマに関わる負担も大きくなってしまいます。ところが、中古電気自動車＆中古ソーラーシステムであれば、システムを組むまではちょっと大変だけど、一度システムを組んでしまえば、天ぷら廃油燃料車と違って壊れることも少なく、サビて定期的な交換が必要なマフラーやエンジンオイルの交換もないわけで、車検や維持も容易だし、日々、かなり快適で暮らしを楽しむことができるように思います。
とりあえずは、いま、田舎暮しを楽しんでいる多くの人に、ぜひ実践して欲しいことのように思いました。
⬆天ぷら廃油で走ることができるように改造したジープ。
これもこれで楽しかったのですが、でも、エンジンの改造の他、お蕎麦屋さんからいただいてきた天ぷら廃油を一度濾過したり、燃料配管やフィルターの加温、それに定期的なフィルターの点検＆清掃など、メインテナンスなどに労力がかなり必要。そして最大の問題点は、田舎で暮らしている人の多くが天ぷら廃油を燃料にしてしまったら天ぷら廃油が足りなくなってしまう、ということでした。
でも、中古電気自動車＆中古ソーラー充電システムの組み合わせであれば、売電の終わったソーラーパネルが今後は大量に放出されるだろうし、天ぷら廃油でクルマを走らせることに比べたらはるかに少ない労力と費用で、化石燃料フリー、燃料代タダの田舎暮しが楽しめるのでした。
■追記■
今回夏に直列１系統に変更したのですが、冬になって温度が下がってきたら、Ｅ23のえらー表示がでるようになってきてしまいました。昼間、温度が上がると、問題なく接続できるので、気温の低さによるものと思われます。
パネルを一枚、シートで隠し、その状態であればエラーは出なくなるので、やはり気温の低下でパネルの出力がアップし、電圧オーバーの表示が出てしまったということのように思われます。
直列１系列でギリギリにセットしたいという場合、夏と冬とでパネルの接続枚数を変えるか(大容量スイッチで切り替えられるようにする方法もありそうです)、あるいは冬にギリギリにセットするというのが良さそうです。
ちなみに電気自動車のへの充電が始まってしまえば、パネルに掛けたシートはとってしまっても負荷で電圧がかかっているためか、問題なく通電してくれます。
