オフグリッド電源の計画: 消費量、バッテリー、パネル

手順 1: 消費量を正直に数える

出発点はパネルではなく、使う電気の量です。機器ごとに消費電力と動いている時間を掛けます。65 W のノートパソコンを 3 時間で 195 Wh、45 W のポータブル冷蔵庫が一日 10 時間動けば 450 Wh です。大事なのは 実際に動いている時間 であって、電源につながっている時間ではありません。

切り詰めれば一日 300〜500 Wh に収まります。冷蔵庫とノートパソコンを入れると 600〜900 Wh。コーヒーメーカーや IH クッキングヒーター、スターリンクが入ると、すぐに 1,000〜1,500 Wh になります。冷蔵庫、照明、ルーター、ポンプのある小屋なら 1,000〜2,000 Wh です。

手順 2: バッテリーは予備日数で決める

バッテリーが受け持つのは太陽の出ていない時間です。夜と、念のため曇りが二日か三日続いたときのぶん。式は単純です。

使える割合 は思っているより効きます。「1,000 Wh」と書かれたポータブル電源が出力口から出せるのは 850〜920 Wh です。制御基板が余裕を残し、インバーターや変換回路がそれぞれ取り分を持っていくからです。鉛バッテリー (AGM やジェル) なら半分しか使えず、ソーラー用の LiFePO4 で 80〜90% になります。

• 冷蔵庫とノートパソコンの週末: 1,000〜1,500 Wh。一晩と曇りの一日をしのげます。
• 一週間の自給: ソーラーと組み合わせて 2,000〜3,000 Wh。雨が二日続いても崩れません。
• 小屋やタイニーハウス: 3,000〜5,000 Wh。冷蔵庫と冬のヒーターの送風しだいです。
• ベランダ発電の蓄電池: 1,000〜2,000 Wh あれば、ルーターや冷蔵庫など夜の待機電力をまかなえます。
• 停電への備え: 行政の目安は 3 日分です。最低限の使い方なら 5,000 Wh 前後が一つの目標になります。

手順 3: パネルは日照時間から決める

パネルが定格出力を出すのは試験室の中だけです。計画には 等価日照時間 と、75% 前後の システム効率 を使います。

計算で出た数字に 20〜30% を上乗せしておいてください。そして ポータブル電源のソーラー入力 を必ず確認してください。100〜400 W までしか受け付けず、入力電圧にも上限がある機種が多く、開放電圧 40 V の 400 W 屋根用モジュールはどの機種にもつながるわけではありません。

手順 4: 収支を締めて、充電時間を見る

発電量が消費量を上回れば収支はプラスです。バッテリーは毎日満たされ、太陽が続くかぎり設備はもち続けます。マイナスなら、毎日その差だけ減っていきます。使える電力量をその不足分で割れば、何日で止まるかがわかります。

空のバッテリーの 充電時間 は、容量をパネルの実効出力で割った値です。1,000 Wh ÷ (200 W × 0.75) = 6.7 時間、一日 4 時間の日照なら二日弱になります。その間に機器を動かしていれば、余った分しか充電に回りません。

オフグリッド太陽光計算機 – 消費量、発電量、収支、もつ日数、充電時間をまとめて計算します。

よくある間違い

• 日の長さと等価日照時間を混同する: 空に太陽が 10 時間出ていても、等価日照時間は夏で 4.5〜5 時間、冬なら 2〜3 時間です。
• 一番条件のよい日で設計する: 曇りが三日続くのは普通です。「日照なし」の数字こそが本当の余裕です。
• 小さな常時消費を見落とす: 10 W のルーターを 24 時間つけていれば 240 Wh。一日分のコーヒーメーカーより多くなります。
• 余った分を蓄えと考える: 昼にバッテリーが満タンになれば、そこから先の発電は捨てることになります。
• インバーターをつけっぱなしにする: 無負荷でも 8〜15 W、一日で 200〜360 Wh になります。
• 台風対策を後回しにする: ベランダや屋根に置くパネルは、飛ばされない固定を先に考えてください。

出典

• PVGIS (欧州委員会 JRC): 地点ごとの日射量データベース
• NEDO 日射量データベース: 日本各地の日射量
• 内閣府 防災情報のページ: 備蓄と停電への備え
• ポータブル電源 (使える容量、ソーラー入力) とソーラーモジュール (STC 条件での出力) のメーカー仕様書