太陽光発電システムのためのバッテリーバンク（蓄電池群）
近年、太陽光発電システムは、重くのしかかる光熱費から解放され、再生可能エネルギーを導入したいと考える消費者に人気の選択肢として浮上してきています。アメリカでは、太陽光エネルギーの導入が急増しており、統計によると270万戸の住宅に太陽光発電システムが設置されています。
それでもなお、この数は驚異的な速度で成長しています。商業施設や産業分野でも同様のケースが見られ、オーナーらは従来の発電を再生可能エネルギーシステムに置き換えています。
図1：太陽光発電システムとバッテリーバンク
太陽光発電システムの分類
太陽光発電システムはさまざまなタイプに分類されます。その主な構成は次のとおりです。
1. オングリッド太陽光発電システム
これは、電力網（グリッド）に連結した太陽光発電システムです。このシステムの構成では、ソーラーパネルで発電したDC電力をAC電力に変換して、AC電力網に電気を供給します。この構成は、ほとんどが電力生産型のシステムであるため、蓄電システムを必要としません。
2. ネットメータリングモデル
ネットメータリングモデルでは、ソーラーパネルで発電した電力をインバータでインバートして負荷に供給します。負荷が利用できない余分な電力は電力網に供給され、電力会社はこの供給に対して課金されます。
3. スタンドアロン型太陽光発電システム
これは、太陽光発電とグリッドが連結されていないオフグリッドシステムです。発電されたエネルギーは負荷によって直接消費されます。このようなシステムでは、太陽エネルギーの生産に影響があった場合、エネルギーを確実に得るためには蓄電が必要になります。例えば、悪天候などの場合がこれに当たります。
4. ハイブリッド型
これは、スタンドアロン型とネットメータリング型の長所をあわせ持つ構成です。太陽光発電のDC電力を集中制御でインバートして必要な負荷に供給したり、電力網にネットメータで供給したりします。余分エネルギーはバックアップ目的のためのバッテリーバンクに蓄えられます。
太陽光発電システムにおこる間欠性の問題
太陽光発電システムに典型的に起きる問題がまだ残っています。クリーンでグリーンな特徴、インセンティブ、税制優遇、高額な光熱費からの解放という数多くのメリットにもかかわらず、ソーラーパネルを主要なエネルギー源として使用する消費者にとって、変化する太陽光源にエネルギー生産が妨害されないようにするためにも、間欠性が大きな課題となっています。
太陽光発電バッテリーバンク
この課題への答えはバッテリーバンクです。その名の通りバッテリーバンクは、基本的には直列または並列に接続されたバッテリーの集合体です。ソーラーパネルが余剰なエネルギーを発電している時間帯には、チャージコントローラーを介してバッテリーバンクに充電されます。太陽光発電システムが設計どおりの発電量を得られない場合、バッテリーバンクが蓄えたエネルギーをシステムに還元し、まったく支障なく稼働状態にさせることができます。この充電用の電池はDC電力を蓄えますが、インバータの助けを借りてAC電力に変換し、負荷へと供給します。
一般的に、バッテリーバンクは2つのカテゴリに分類されます。1つ目は、元の発電量が少ない時やゼロの時のバックアップ用蓄電池として機能するスタンバイ型のバッテリーバンクです。2つ目は、長時間の使用に必要なディープサイクル用に使用されるディープサイクルバッテリーバンクです。
どっちが重要？ソーラーパネル？それともバッテリーバンク？
ソーラーパネルが太陽光発電システムのもっとも重要な構成要素であり、効率のよいソーラーパネルをえらぶことに最大限の関心を寄せるべきだと、多くの消費者は考えています。これはあるていど真実かもしれませんが、現実的には最適なバッテリーに投資する方がよりよい結果をもたらす可能性があります。
図2：ソーラーパネルとバッテリーバンク
バッテリーバンク用のリン酸鉄リチウム電池
太陽光発電システムに搭載する電池にはさまざまな選択肢がありますが、もっとも信頼性が高いのはリン酸鉄リチウム電池（リチウムイオン電池）です。これは、リチウム塩を電解質として用い、黒鉛とリチウム遷移金属複合酸化物の電極を組み合わせた電池です。同時に電極間のセパレーターとして高分子膜が使用されています。ソーラーパネルからの過剰な発電が行われている間、電池は充電され、黒鉛でできた負極から正極にリチウムイオンが移動します。放電プロセスでは、逆の移動が起こり、電子の流れが発生し、電池の外部へと電荷が移動します。
太陽電池バッテリーバンクにBougeRV電池
BougeRVは、再生可能エネルギー分野で長きにわたる経験と、多くのお客様にご満足いただいた実績があり、そのブランドはお客様への卓越性と献身性を土台としています。私たちのお客様に対するコミットメントの基礎となるのは、一流の製品を市場の価格よりお求めやすく提供することです。最高の品質を追求し、持続可能なエネルギーのある未来を望まれるお客様に信頼される伴走者になることが私たちの使命です。
BougeRVのLiFePO4（リン酸鉄リチウム）電池は、最先端の研究開発に基づいており、太陽光発電のバッテリーバンクを構築するためのベストな選択肢の一つであると自負しています。また、ソーラーパネルの動作に合わせた長寿命設計で、5000回以上のデューティーサイクルに対応しています。BougeRVのLiFePO4電池は、鉛蓄電池などのように常にチェックしてバランスを保つ必要がある電解液がないため、高い耐久性を示し、ヘビーデューティーかつローメンテナンスな選択肢です。BougeRVの電池は、超軽量で持ち運びやすく、急速充電によってすぐに準備ができ、時間や場所に関係なく太陽エネルギーシステムに取り付けることができます。
よくある質問
どんな電池が太陽光発電バッテリーバンクに向いているの？
太陽光発電バッテリーバンクの設計には、スタンバイ電池とディープサイクル電池の両方が実際に使われています。太陽光発電用の電池は、連続的なフル充電と過放電に耐えなければならず、ディープサイクル電池は太陽光発電システム用のバッテリーバンクとして活用できる選択肢です。
自分の太陽エネルギーシステムにはどんなサイズのバッテリーバンクを使用すればよいのか？
バッテリーバンクのサイズの選択には、太陽エネルギーシステムが作動させているAC負荷量に直接関係してきます。例えば、あなたの太陽光発電システムが1000WのAC負荷に電力を供給しなければならないとすると、バックアップの必要性は最低2時間分となります。バッテリーバンクに必要なサイズをえらぶには、次の計算で行います。
1000W x 2時間（h） = 2000Wh。これは2000Whのバッテリー容量が必要であることを示しています。もしBougeRV 12V 100Ah LifePO4電池を使う場合、1台の電池容量は、12V x 100Ah = 1200Whです。つまり、2000Wh / 1200Wh = 1.66となり、2台の電池で対応できることになります。
太陽光発電のバッテリーバンク用の電池を購入する前にどのようなことに気をつければよいか？
バッテリーバンク用の電池を購入する前に、慎重に検討すべきいくつかの点を以下にあげてみます。
- ハイエンドな品質でお求めやすい価格
- 最適なデューティサイクルの値
- 購入する電池の電圧がシステムの要件と共振している必要があります
- バッテリーの容量は、システムのバックアップのタイミングと一致させる必要があります
