太陽光発電(自家発電)+蓄電池(自家消費)+自作=オフグリッド生活できる?

猫ちゃん
電気代平均が月々10,000円・・・高いです💦
「太陽光発電+蓄電池」diy自作設置したら電気代0円になりますか?
マッキー
電力会社から買電しないで「自家発電・自家消費」する「オフグリッド生活」に憧れているのかな?正直言って難しいです!
ちなみに我が家は太陽光発電(100Wソーラーパネル×20枚)diy設置+蓄電池(バッテリー3種類×並列接続)自作設置して「月々の電気代は平均1,500円になりました。
そんな体験談参考にオフグリッド生活できるのか?についてお伝えします。

記事で分かること

  • 「太陽光発電+蓄電池」自分で設置したら電気代安くなる?
  • 電気代0円にするオフグリッド生活(電気)難しさ

記事を読んでもらいたい人

  • 再生可能エネルギー太陽光発電
    diy設置した「自家発電」に憧れている
  • ソーラー発電した電気を自作した蓄電池へためて使い、
    「自家消費」による節電を考えている
  • 自作設置に必要な「部品・費用・接続方法・取り付け方」がわからない

要点まとめ

ソーラーパネル+diy設置=自家発電(太陽光発電)

バッテリー+並列接続=自家消費(自作蓄電池)

自家発電+自家消費家電動く

結果

電気代0円にならない(オフグリッド生活難しい💦)

マッキー
そんな「憧れ・考え・悩み」に答えます。
それでは自己紹介+太陽光発電の自作について伝えた後、本文に入ります。

2019年5月から廃墟寸前な新居生活中の「マッキー」です。
趣味「太陽光発電と蓄電池の自作設置しながら、電気代を下げること

ブログ6本【がんばれ!元おとうさん】雑記/特化/日記

「ブログ・人生」
リライト中のブロガーです!

みなさんは太陽光発電を専門業者が取り付けるとばかり思っていませんか?
実は一般の方でも太陽光発電と蓄電池を自作することができます。

難しそうに見える自作ですが、私でも勉強したらできました!
ソーラーパネルを数十枚揃えるのではなく、一枚からできる「小さな太陽光発電所」と自動車用バッテリーから作る「小さな蓄電池」から作り始めると良いでしょう✨

太陽光発電を自作で始める方へ
大切なことは「接続方法」を覚え、太陽光発電の「知識」を豊富にすること
私の場合、第二種電気工事資格が必要ない30V未満で太陽光発電システムを組んでいます。
室内配線は資格所有者と一緒に設置しました。
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太陽光発電(自家発電)+蓄電池(自家消費)+自作=オフグリッド生活できる?

ソーラーパネル自作設置
「GWSOLAR・ECO-WORTHY」正方形ソーラーパネル

※いつの間にか100W×21枚2.1Kw太陽光発電になってる💦(2022年8月)
※気づいたら1.7KAh蓄電池になった💦(2022年8月)

ソーラーパネル比較「折りたたみ・アルミフレーム」
ALLPOWERS折りたたみソーラーパネル(実験用)
ソーラーパネル100W×3枚
RENOGY長方形ソーラーパネル
猫ちゃん
太陽光発電に必要なソーラーパネル何Kw取付たんですか?
蓄電池は何Ah設置したのですか?
マッキー
我が家の屋上には100W×20枚=2Kwソーラーパネル取付けてます。
台風による破損を考慮し発電量の悪い平置き設置、コンクリート架台自作してソーラーパネルと屋上を固定です。
並列接続して自作した蓄電池1.2KAh+単独バッテリー0.3KAh設置してるよ
総額¥1,000,000」どこよりも低価格で「太陽光発電・蓄電池」自作しました!
では、使っている部品を中心に「自家発電所+自家消費用の蓄電所」についてお伝えします。

自家発電|太陽光発電に必要なソーラーパネル並列接続して5か所作りました

ソーラーパネル架台モルタル仕上げ

我が家のソーラーパネル種類
  1. RENOGY(長方形)
  2. GWSOLAR(正方形)
  3. ECO-WORTHY(正方形)
猫ちゃん
ソーラーパネル20枚「3枚~8枚」グループに分けて並列接続
5か所の発電所作ったってこと?
マッキー
そうです👍12Vシステムに合わせ小さな発電所5か所作りました。
発電所が増えた理由
「動かしたい家電製品を考えパネル購入diy設置したら、5か所に落ち着いた」

接続配線などゴチャゴチャするため、後段で使う部品配置も考え計画的に発電所を増やしましょう!
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自家発電|太陽光発電所はMPPTチャージコントローラー5台で管理してます

500W~2500W正弦波インバーター

我が家のMPPTチャージコントローラー種類
  1. RENOGY(60A)
  2. RENOGY(40A2台)
  3. RENOGY(20A2台)
猫ちゃん
太陽光発電された電気を管理する部品ですか?
マッキー
蓄電池(バッテリー)へ適切な充電を行う部品です。
MPPTチャージコントローラー設置していないと「夜間蓄電池(バッテリー)からソーラーパネルへ電気が逆流/日中蓄電池(バッテリー)過充電により発火爆発」します。
とても大切な部品だから、予算内で容量の大きなチャージコントローラーを選びましょう。
※2022年8月RENOGY(20A)追加
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自家消費|バッテリー並列接続して蓄電池を作りました

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー(蓄電池)
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー並列接続(配線硬く見た目が歪)
蓄電池種類
  1. リン酸鉄リチウムイオンバッテリー200Ah×3台
    並列接続したリン酸鉄リチウム蓄電池
  2. シールド(ディープサイクルバッテリー)100Ah×3台
    並列接続した鉛蓄電池
  3. セミシールドバッテリー(ディープサイクルバッテリー)100Ah×3台
    並列接続した鉛蓄電池
  1. リン酸鉄リチウムイオンバッテリー200Ah×2台
  2. リン酸鉄リチウムイオンバッテリー100Ah×2台
    (1台実験用)
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー100ah/200ah
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー100Ah/200Ah
猫ちゃん
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーはセルから組み上げて作らないんですか?
鉛蓄電池とリン酸鉄リチウム蓄電池はどっちが長持ちしますか?
マッキー
セルは持ってるけどまだ作って無いです💦落ち着いたら作るよ♪
リン酸鉄リチウムイオンは「容量に対して90%放電可能/充放電回数も1000回~4000回/高い電流に耐えられるため充電スピードが早い
使っている感想ですが「容量同じ鉛蓄電池よりリン酸鉄リチウムイオン蓄電池の方が長く放電可能」
ディープサイクルバッテリー(シールド100ah3台並列接続)
シールド100Ah3台並列接続
猫ちゃん
鉛バッテリーだよね?
マッキー
そうだよ♪
これから紹介するセミシールドディープサイクルバッテリーと同じ種類だけど、
「ガス抜き穴有り無し・バッテリー内部違い」によって別物です。
使って見た感想として「意外と長持ち‼充放電を毎日繰り返してもヘタる感じ無し
ディープサイクルバッテリー(セミシールド100ah3台並列接続)
セミシールド100ah3台並列接続
マッキー
安く自家消費用蓄電池を作るなら
最初はセミシールドディープサイクルバッテリーが良いです‼
シールドバッテリーと比べ半分以下ですから(勉強になる)
毎日使ってヘタリを感じてきたら、適度に復活させ3~4年持つかな?(私の感想です)
猫ちゃん
鉛バッテリー並列接続して循環電流問題どんなですか?
マッキー
廃棄する自動車用バッテリー並列接続した時はとても感じだけど、
新品バッテリーへ切り替えてからは特に感じないです。
バッテリーから放電しすぎるとセルバランスが大きく崩れるなら、使い終わる電圧に余裕を持たせ、毎日充電を行うサイクル作って対処してます。(完全にダメになる年数計測中です)
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毎日冷蔵庫を動かすセミシールドディープサイクルバッテリー
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自家消費|正弦波インバーター5台を蓄電池に繋げ家電製品動かしてます

500W~2500W正弦波インバーター

正弦波インバーターと繋がる蓄電池(バッテリー)

  1. EDECOA(2500W/最大5000W)
    リン酸鉄リチウムイオンバッテリー200Ah
  2. LVYUAN(2500W/最大5000W)
    リン酸鉄リチウムイオン蓄電池600Ah
  3. LVYUAN(1500W/不明)
    セミシールドディープサイクル鉛蓄電池300Ah
  4. YITRANIC(2000W/最大4000W)
    リン酸鉄リチウムイオンバッテリー100Ah
  5. BESTEK(500W/最大580W)
    シールドディープサイクル蓄電池300Ah
猫ちゃん
色々使ってますね‼
正弦波インバーター「選ぶ基準」とかありますか?
マッキー
基準と言うか「冷却ファンの音+動かく家電」意識してるかな!
静音な冷却ファン
EDECOA正弦波インバーター端子部
  1. EDECOA
  2. LVYUAN
  3. BESTEK
轟音な冷却ファン
YITRANIC正弦波インバーター本体取り外し完了
  1. YITRANIC
  2. SUDOKEJI
猫ちゃん
轟音ってどのくらいの音?
マッキー
室内会話できないレベルかな!
YITRANICギリ我慢でる冷却ファン音たけど・・・SUDOKEJIは高音で聞いててキツイ💦
  1. 500W
    全部屋LED照明/換気扇
  2. 1500W
    冷蔵庫(夏)/扇風機
  3. 2000W(同時使用OK)
    ガス給湯器/インバーター式洗濯機/炊飯器
  4. 2500W
    エアコン(別室)/LED液晶TV55型
  5. 2500W
    エアコン(夏)冷蔵庫(冬)/LED液晶TV75型
猫ちゃん
生活家電全部って感じですね✨
ちなみに正弦波インバーター使って動かしてない家電あります?
マッキー
「通信機器(ネット)・録画機器(BDレコーダー)・ケトル・電子レンジ・ドライヤー」
夜間電源OFFにする正弦波インバーターあるから、途中で電源切れると困る家電は商用電気使ってるよ♪
後は、蓄電池(バッテリー)傷めそうな電力消費する家電も商用電気です。
じゃ~次は自作部品の費用について伝えます。
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自作部品の費用|自家発電に必要な太陽光発電

木枠を取ったコンクリート架台

自作部品費用

  • ソーラーパネル
    ¥200,000
  • 正弦波インバーター
    ¥80,000
  • MPPTチャージコントローラー
    ¥100,000

合計¥380,000

マッキー
最近部品安くなりましたね✨自作設置する方には嬉しい♪
特に海外製品12V正弦波インバーターは安くて性能が良いです。

自作費用の費用|自家消費に必要な蓄電池(バッテリー)

リン酸鉄リチウムバッテリー100Ah

メーカー/価格

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

  • CHINS/¥300,000
    (200Ah3台)
  • SCREMOWER/45,000
    (100Ah)
  • FOXELION/¥75,000
    (200Ah)

セミシールドディープサイクルバッテリー

  • スーパーナット/¥35,000
    (100Ah3台)

シールドディープサイクルバッテリー

  • LONG¥90,000
    (100Ah3台)

合計¥545,000

マッキー
バッテリー個数を揃えると高額になります!
でも、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー900Ah¥420,000は低価格!
猫ちゃん
軽自動車1台買う感覚でオフグリッド生活に近づけるんだね
再生可能エネルギー太陽光発電の自作なら「自家発電/自家消費」∞サイクルで費用回収できそうだね👍
マッキー
記事冒頭でも伝えたけど、正直言って難しいかな💦電気代が大きく下がるだけです‼
部品等はその内故障すると考えたら「日中はソーラー発電エアコン+日没後は蓄電池(バッテリー)エアコン」
快適な室内環境と他の家電も動かせ不自由ない暮らしになり節電できます。
だけど自作設置って売電収入無いから・・・💦
節電できた差額を部品代に貯金(投資)して対策してます。
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【太陽光発電・蓄電池】自作|接続方法・取り付け方

モルタルを作りコンクリート架台を平らにならす

猫ちゃん
「太陽光発電・蓄電池」設置に必要な「部品/費用」ここまでは理解しました。
接続方法・取り付け方」など自作方法について教えて欲しいです!
マッキー
OK!
過去に書いた記事があるから、貼り付けて教えるね✨
太陽光発電の自作
12V太陽光発電所の自作中
  • ソーラーパネル架台自作・取り付け方
  • ソーラーパネル・チャージコントローラー・バッテリー(蓄電池)接続方法
蓄電池の自作
バッテリー並列接続3つ目(完成)
  • 正弦波インバーター・蓄電池(バッテリー)接続方法
小さな部品/工具類
「太陽光発電・蓄電池」自作部品
  • 安全部品・作業効率上げる工具

太陽光発電の自作|ソーラーパネル架台自作・取り付け方

ソーラーパネル裏側にソーラーパネル取付金具を取り付ける

架台(種類)
ソーラーパネル取り付けには架台が必要

  1. 専用架台
  2. 単管パイプ
  3. 木材
  4. コンクリート
マッキー
我が家はコンクリート架台自作してソーラーパネル取り付けました!
架台の自作方法
モルタル塗り(硬化したらコンクリート架台自作の完成)
  1. マーキング
  2. アンカー固定用穴開け
  3. 防水
  4. アンカー打ち付け
  5. アイナット締め付け
  6. 番線取り付け
  7. 木枠設置
  8. コンクリート打設
  9. モルタル仕上げ
  10. 架台完成

ソーラーパネル取り付け

100Wソーラーパネル架台作りと設置

  1. ソーラーパネル用Zブラケットボルトナット締め
  2. コンクリート架台ソーラーパネル固定用穴開け
  3. アンカー打ち付け
  4. ソーラーパネルコンクリート架台へ取り付け完成
マッキー
コンクリートを使用するのでパネル固定まで日数掛かります。
費用はセメント20袋+取付ブラケット10セット=3万円内でした
残りはソーラーパネル固定ブラケット自作して取り付けました。

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太陽光発電の自作|ソーラーパネル⇔チャージコントローラー⇔蓄電池(バッテリー)接続方法

非密閉型ディープサイクルバッテリー

  1. ソーラーパネル・チャージコントローラー
    受け入れられる電圧電流を確認する
  2. 配線の受け入れられる電圧電流を確認する
  3. ヒューズブレーカーを中間に挟み、
    安全対策を各所に施す
  4. ソーラーパネル裏ダイオード確認(逆流防止など)
  5. 部品の接続順番を守る
マッキー
「接続順番・配線許容量」守って
安全に「作業・使用」しましょう♪

ソーラーパネル⇔チャージコントローラー⇔蓄電池(バッテリー)接続方法

チャージコントローラーとソーラーパネルとバッテリー接続方法

チャージコントローラー⇔蓄電池(バッテリー)接続方法

  1. チャージコントローラープラス
    蓄電池(バッテリー)プラス接続
  2. チャージコントローラーマイナス
    蓄電池(バッテリ)ーマイナス接続
マイナス側も接続完了「チャージコントローラー/リン酸鉄リチウムイオンバッテリー」チャージコントローラーモニター表示され接続完成
マイナス側を接続するとチャージコントローラーモニター表示する
マッキー
チャージコントローラーモニターへバッテリー状況表示されたら完成です✨

ソーラーパネル⇔チャージコントローラー接続方法

  1. ソーラーパネルプラス
    チャージコントローラープラス接続
  2. ソーラーパネルマイナス
    チャージコントローラーマイナス接続

※外す場合は逆順

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蓄電池の自作|正弦波インバーター⇔蓄電池(バッテリー)接続方法

BESTEK正弦波インバーターとバッテリー取付

  1. 配線の許容量を確認する
  2. サーキットブレーカーなど中間に挟み、
    安全対策を各所に施す
  3. 部品の接続順番を守る
マッキー
こちらも重要です。
安全に作業しましょう!

正弦波インバーター⇔蓄電池(バッテリー)接続方法

100Aまで対応VVR

  1. 正弦波インバータービス固定
  2. 正弦波インバータープラス
    サーキットブレーカー接続
  3. サーキットブレーカープラス
    蓄電池(バッテリー)プラス接続
  4. 正弦波インバーターマイナス
    蓄電池バッテリーマイナス接続(完成)
マッキー
バッテリージャンプケーブルなど「〇〇A対応」って書いてあるよね✨
途中から切って丸形圧着端子取り付け安く仕上げましょう。
細すぎる配線は絶対使わない様に!
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太陽光発電・蓄電池の自作|安全部品・作業効率上げる工具

ボルトカッター(大)・圧着工具60SQ用

安全部品

サーキットブレーカー電源OFF

  1. MC4ヒューズ
  2. MC4逆流防止ダイオード
  3. 平型ヒューズ
  4. サーキットブレーカー
  5. DC用ブレーカー
    (探しても中々見つからない💦なのでプラス側サーキット使ってます)

逆流防止ダイオードチャージコントローラープラス側取り付け

作業効率アップする工具

メガネレンチ12番

  1. ボルトクリッパー
  2. ペンチ
  3. メガネレンチ
  4. ドライバー類
  5. 電工ナイフ
  6. 圧着ペンチ
  7. 半田ゴテセット

消耗品(持ってたら便利)

バッテリーケーブル/MC4コネクタ/KIVケーブル/15A流せるケーブル

  1. 絶縁テープ
  2. 癒着テープ
  3. 丸形圧着端子
  4. 「+/-」MC4コネクタ
  5. 配線(ケーブル)
マッキー
しっかり揃えて安全性アップ・効率良く」作業しましょう。
以上「太陽光発電・蓄電池」自作|接続方法・取り付け方についてでした。
最後はオフグリッド生活できる?について電気料金明細書を添えて伝えします。

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オフグリッド生活|自家発電・自家消費を繰り返した結果

2021年8月電気代2071円
2021年8月電気代2071円
2021年2月電気明細768円
2021年2月電気明細768円
猫ちゃん
すごい💦
でも電気代0円オフグリッド生活じゃないんだ!
マッキー
それがね・・・まだ無理なんです!
「太陽光発電作って自家発電した電気を蓄電池へ貯め自家消費する」再生可能エネルギーを使った良い発電サイクルなんだけどね✨
天候に左右され曇り雨が続くと、商用電気を頼る日もあるからまだ無理なんだ💦
ちなみに2人暮らし「年間電気代17,000円・電気使用量600kwh」になります。
猫ちゃん
十分安いです💦
12か月で割ると1420円くらいですか!
純オフグリッド生活って感じですね♪

【まとめ】

我が家の間取り

 

マッキー
電気代0円オフグリッド目指した生活って意外と難しい事が伝わったと思います。
「太陽光発電・蓄電池」自作設置する事で間違いなく電気代は下がり、家電の使い方も皆さんが思ってる以上に普通に動かしてます。
電力だけでもオフグリッドさせるには「娯楽を控えた節電・エアコンも冷えやすい狭い部屋数が少ない家」が必要です。
それか「発電量・蓄電量」を増やす事で可能だと感じました。
結果として我が家の電気代は、月々1,500円‼オフグリッド未達成です。

再生可能エネルギー太陽光発電➡自家発電➡蓄電池➡自家消費する自作部品

  1. ソーラーパネル
  2. MPPTチャージコントローラー
  3. 蓄電池(バッテリー)
  4. 正弦波インバーター
  5. 小さな部品・工具類

自作設置に必要な費用・接続方法・取り付け方

100万円(我が家と同じ設備)

チャージコントローラー⇔蓄電池(バッテリー)接続方法

  1. チャージコントローラープラス
    蓄電池(バッテリー)プラス接続
  2. チャージコントローラーマイナス
    蓄電池(バッテリ)ーマイナス接続

ソーラーパネル⇔MPPTチャージコントローラー接続方法

  1. ソーラーパネルプラス
    チャージコントローラープラス接続
  2. ソーラーパネルマイナス
    チャージコントローラーマイナス接続

正弦波インバーター⇔蓄電池(バッテリー)接続方法

  1. 正弦波インバータービス固定
  2. 正弦波インバータープラス
    サーキットブレーカー接続
  3. サーキットブレーカープラス
    蓄電池(バッテリー)プラス接続
  4. 正弦波インバーターマイナス
    蓄電池バッテリーマイナス接続(完成)

ソーラーパネル架台作り

  1. マーキング
  2. アンカー固定用穴開け
  3. 防水
  4. アンカー打ち付け
  5. アイナット締め付け
  6. 番線取り付け
  7. 木枠設置
  8. コンクリート打設
  9. モルタル仕上げ
  10. 架台完成

ソーラーパネル取り付け方

  1. ソーラーパネル用Zブラケットボルトナット締め
  2. コンクリート架台ソーラーパネル固定用穴開け
  3. アンカー打ち付け
  4. ソーラーパネルコンクリート架台へ取り付け完成

結論
オフグリッド生活できません
年間電気代17,000円・年間電気使用量600kwh」

猫ちゃん
電気代を0円にするって難しいんですね💦
でも電気代を下げる事は可能と分かり、大変勉強になりました✨
マッキー
夏場は天気が良いので頑張ればオフグリッド生活可能だけど、
冬場はずっと天気悪いからどうしようもならない💦

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おしまい