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今日のブログ記事担当は永井です。本日もどうぞお付き合いください。

今日のテーマは

「蓄電池のしくみ」

についてです。

 

蓄電と書くとなにやら難しい印象を受けますが

分かりやすい言葉で言ってしまえば充電のことです。

専用の充電器をコンセントに繋いで充電したり

ソーラーパネルと繋いで太陽光発電によって充電したりすることができます。

 

 

蓄電池が充電池という別名を持っているのと同じように

蓄電＝充電と言い換えることができます。

ノートパソコンのバッテリー、ラジコンの充電池、携帯電話の電池パックなど

私たちがよく充電しているものも蓄電池です。

蓄電池の電極に電源回路を接続して、電流を流すことによって充電することができます。

 

定電圧充電・定電流充電・定電流低電圧充電など様々な方法がありますが

仕組みは機器によって異なっています。

携帯電話には携帯電話の専用充電器が

デジタルカメラにはデジタルカメラの専用充電器が

ノートパソコンにはノートパソコンの専用充電器が

それぞれ用意されているのはこのためです。

 

 

 

太陽電池を利用して

太陽光エネルギーを私たちが使える電力に変換する発電方法を太陽光発電といいます。

太陽電池を複数並べて作られたソーラーパネルを設置することから

ソーラー発電という別名で呼ばれることもあります。

 

地球温暖化の原因である温室効果ガスを排出しない

クリーンな発電方法として知られていたことから

10年以上前から注目を集めていました。

国や地方自治体の補助金制度の導入の効果もあり

現在では多くの一般家庭にも普及しだしています。

 

ただ、現在主流となっている家庭用ソーラーパネルには

蓄電池が付いていないため

家庭で発電することはできても蓄えておくことができません。

そのため余った分の電気を電力会社に売ったりします（売電）。

 

緊急時や災害時など突発的な停電が晴天の日中に起きる分には

普通の太陽光発電でも対応することができますが

夜間や悪天候時だとどうしても発電量が少なくて対応が難しくなります。

 

そこで今、そんな太陽光発電に蓄電機能を取り付けた製品が注目を集めています。

家庭用のソーラーパネルに蓄電池を併設して

太陽光発電で生み出した電力を蓄電池に蓄えることができる製品や

マンションの一室のベランダでも活用することができるような

小型でお手軽な製品などが販売されています。

 

 

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今日のテーマは

「LIBとは？」

についてです。

 

 

 

LIBとは・・・

リチウムイオンバッテリーのことです。

 

従来のバッテリー技術と比べて

リチウムイオンバッテリーは一段と速く充電でき一段と長持ちします。

またより高い出力密度を持っているので

耐用年数が延びた一方で、バッテリー本体は軽くなりました。

 

電池の外形サイズ、重量の比較には

体積エネルギー密度と重量エネルギー密度という単位が使われます。

体積エネルギー密度とはWh/m³またはWh/Lという単位で表され

重量エネルギー密度はWh/kgという単位で表されます。

それぞれ単位体積、単位重量での電池の容量を示しています。

エネルギー密度は、単位はWhで、一定のパワー（電力）で何時間もつか

または1時間で使い切るようなパワー値はいくらかということを表しています。

電気パワーは電圧×電流ですが、電池の場合は電圧は残容量によって変化します。

このため、電池の定格には定格電圧という項目があり

これは0.2Cの電流で放電したとき平均電圧と

電流容量値を掛け算すれば、その電池の全エネルギーが得られます。

上表より、リチウムイオン電池は同じエネルギーに対して最も小さく

最も軽い二次電池であることがわかるでしょう。

リチウム一次電池に対しては負けていますが、リチウム一次電池は充電、再放電ができません。

 

 

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「屋外に置く蓄電池長く使える？」

についてです。

蓄電池システムの寿命は

種類や使用環境によって大きく左右されるので

何年と明示するのが難しいといわれています。

そこで、寿命の比較に使用されるのは「充放電のサイクル回数」です。

１日に一回充電し、放電をする、という流れを「1サイクル」といいます。

蓄電池の種類にもよりますが

近年では4,000回（約１０年）や6,000回（約１５年）という長寿命の蓄電池も発表されていて

中には10,000回（約２５年）のサイクル数にも耐えられる蓄電池が

開発されているなど、その性能は年々向上を続けています。

ここで蓄電池システムの寿命を延ばすためには

一度100%まで充電したら、50%ほどまで放電して、再び100%まで充電すること

実は、蓄電池は、激しい充電や放電をすることで

システム自体が劣化しやすい特性を持っているのです。

そのため、蓄電池内にある程度蓄電されている時に充放電を繰り返すことで

サイクル回数が増えることを避け、寿命を引き延ばすことができます。

最近では、蓄電池自体を管理するシステムも数多くありますので

それらを活用すれば長く安全に蓄電池システムを使用することができるといわれています。

 

 

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「オール電化と蓄電池」

についてです。

 

 

オール電化にすることでガスコンロをIHクッキングヒーターに切り替えると

火を使わずに料理をすることができます。

火災が起こる原因には、ガスコンロからの出火が多くの原因です。

家庭で火を使う場所と言えばキッチンなので

キッチンから出火する可能性はいつでも存在しています。

火は、注意して使っていれば便利なものです。

お肉や野菜に火を通したり、お湯を沸かしたりすることができます。

しかし目の悪い高齢者や、何事にも興味を示す小さなお子さんにとっては

火がある生活よりも火がない生活の方が安全な暮らしだと言えるのです。

そのため、住まいの安全性を高めるために

高齢者や小さなお子さんがいるご家庭でオール電化を導入する方が多いです。

 

そしてここに蓄電池を導入すると

結果として光熱費が導入前よりも安くなります。

昼間は電気の使用量が少ないですが

朝と晩はほとんどのご家庭では電気の使用量が増えるます。

そこに蓄電池があれば比較的電気料金が安い夜間に蓄電することができ

電気代が高くなりがちな朝と晩に放電するという

電気代が肝心であるオール電化の方にとって

とても有効的に活用することができます。

 

さらに、オール電化だと震災時に停電してしまうと

何も使用する事が出来なくなるという

従来の不安点も

蓄電池を導入していれば、停電時も安心して

使用することが出来ます。

 

 

 

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「重要負荷分電盤とは？」です。

 

 

●蓄電池用の分電盤に接続する回路について

 

電力線は停電時に給電されない一般負荷電源ラインと

 

停電時に電力が送られる重要負荷電源ラインに分かれており、

 

別々の分電盤を使用します。

 

停電時に蓄電池の電気を使えるようにするためには、

蓄電池用の分電盤（重要負荷分電盤）を新たに取り付け、

回路を分ける必要があるという訳です。

 

例えばNEC小型蓄電システムの場合では

回路を分けることによって、通常時においては、電力系統と接続された一般負荷電源を介し、

 

蓄電池の運転モードに合わせて電力を供給したり蓄電を行うことができます。

 

非常時においては、一般負荷電源ラインが使用出来なくなるため、

 

放電することで重要負荷（特定負荷）に電力を供給することが可能となります。

 

停電モードに切り替えることで、蓄電池用の分電盤に接続された2回路にのみ、

 

蓄電池の電気が流れます（ご自宅全体ではありません）。

 

２回路のうち、１つは予めご指定いただいた一室（和室など）に回路設定します。

 

もう１つは蓄電池用の分電盤に内蔵してある非常用コンセントとなります。

 

停電時の系統への影響や作業員の感電を防止するためにも

 

重要負荷電源ラインは系統に接続されていません。

 

また停電時に蓄電池用の分電盤に接続された回路でご使用いただける

 

最大電力は１回路あたり1,000Wとなり、ご自宅の分電盤から取った電源より少なくなります。

 

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今日のテーマは

「据置型 屋内用と屋外用の違い」

についてです。

 

 

蓄電池には屋内用と屋外用の２タイプがあります。

それではこの２タイプには実際にはどのような違いがあるのでしょうか。

 

屋内用と屋外用を最大の違いは

蓄電池を設置するそのスペースの違いです。

 

蓄電池を電気を入れる箱として考えると、

電池の容量が大きくなればなるほど、入れ物である蓄電池自体も大きくなっていきます。

そうなると当然その大きな蓄電池を設置するには

ある程度場所を確保する必要が出てくるのです。

次に屋内用と屋外用の違いとして上げられるのは、太陽光パネルを設置しているか否かという点です。

太陽光で発電した電気を家庭に接続させる際に電流を変換するための

パワーコンディショナーと呼ばれる装置が必要になってきます。

またここに蓄電池を新たに連結させる際にも、どうしてもまとまったスペースや工事が必要になります。

大体の配線等は外に備え付けられているので

もちろんスペースは家の中に十分あるのですが

接続の関係上屋外に設置することになるというケースもあるのです。

 

このようなことから

実際に設置する際には、屋内用と屋外用のどちらがいいか

よく検討した方が良いでしょう。

 

 

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「押し上げ効果のない蓄電池」

についてです。

 

前回のブログでは

「押し上げ効果のある蓄電池（ダブル発電）」をご紹介しました。

今回はそれとは逆の

「押し上げ効果のない蓄電池（シングル発電）」をご紹介します。

 

太陽光発電で発電した電力+蓄電池からの放電が

自家消費分を上回り売電し始めると蓄電池の放電が止まります。

売電し始めると、蓄電池からの放電が止まるので

蓄電した深夜の安い電力を売っていることにはなりません。

売電しているのは太陽光で発電した電力だけになります。

太陽光発電で使用電力がまかなえている間は放電せず

まかなえていない時間帯の電気は蓄電池でカバーします。

これがシングル発電になります。

そしてこのシングル発電では売電単価は変わりません。

 

「押し上げ効果のある蓄電池（ダブル発電）」と

「押し上げ効果のない蓄電池（シングル発電）」と

どちらが良いか設置する前に検討する必要があるでしょう。

 

 

 

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「押し上げ効果のある蓄電池」

についてです。

 

 

押し上げ効果とは、

余剰の太陽光発電を設置している建物に蓄電池を導入する場合に

太陽光発電の売電している時間帯に蓄電池からも放電することを言います。

売電に回せる発電量自体が増えることを

売電量の押し上げと言われていますが

同時に売電単価は下がる部分に注意が必要です。

これは、固定価格買取制度のダブル発電に相当する設備になるからです。

 

ダブル発電とは

固定価格買取制度では、住宅用（10kW未満）の太陽光発電設備に

余剰発電分を33円（出力抑制なし）ないし35円（出力抑制あり）で

10年間価格を固定したまま売電できる権利を保証しています。

10kW以上の設備に適用される全量買い取りと異なり余剰と定められている理由は、

発電分をまず家庭内で消費するよう促して省エネを進めることが

目的の一つにあるためです。

つまり、通常は節電をすればするほど売電収入が増えることになります。

一方蓄電池を併設して昼間売電している時間帯に放電すると

節電をしなくても余剰を増やすことができます。

ただこうした方法で余剰を増やすのはエコにはつながらず

節電に励んでいる家庭への不満が出てくるため

「ダブル発電」ということにし、単価を下げ（具体的には6円下がった27円ないし29円）

通常の余剰売電家庭と収益の差を広げないような措置を取っています。

 

 

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「蓄電池選ぶなら押し上げあり？なし？」

についてです。

 

蓄電池で大事になってくるひとつが

「押し上げ効果」があるかないかです。

 

押し上げ効果とは・・

太陽光発電の売電量を押し上げる効果です。

 

これは太陽光発電の電力を売電しているときも、蓄電池から放電するやり方で、

太陽光発電の動きに全く関係なく、

電気代が高い昼や夕方の時間に蓄電した電気を放電します。

 

そうすると、太陽光と蓄電池の両方からの電力が売電に回っていくので

押し上げ効果ありとみなされます。

 

しかし気をつけないといけない事は

この「押し上げ効果があり」とみなされると

買取金額が下がってしまうという事です。

 

48円→39円、42円→34円、38円→31円と下がります。

 

これを考えると押し上げ効果をなしで

余剰電力を売った方が得になります。

 

しかし太陽光の容量が３ｋｗ以下の方で

「売電量があまり多くない」という方には

押し上げ効果ありを選んで頂くと

売電量を増やす楽しみがあると思います。

 

 

 

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「蓄電池ってどのくらい使用できるの？」

についてです。

 

蓄電池の使用できる時間は

約8時間です。

 

 

この数字は

現在、蓄電池の基準となる容量の大きさが

５ｋWhとされているのでことが多いので

その場合で考えると

使用する電力が６３０Wの時、

（４人家族で節約しながらの数値）

８時間使用する事が出来ます。

 

計算としては

５０００Wh÷使用電力６３０W≒８時間

となります。

 

実際、ご自身の家庭では

どのくらいの電力を使用するか想定して

最適な蓄電池を選びましょう。

 

 

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