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太陽光発電とグリッドタイ・インバーター(GTI)

自宅に太陽光発電設備を設置したいと画策しているこの頃。4月から消費税
も増税となる事から、軽自動車を買い換えるか太陽光発電を備えるかで悩ん
でおります。(両方同時に行う気力はございませんw)

と言う事で、少し気になったGTIも含めて調べて見る事にしました。まず、
一般的な太陽光発電の設置についてまとめると、通常は下記のようになっ
ています。

<売電をする目的で設置する場合(Panasonicのケース)>
1)専門業者へ依頼→現地調査・見積もり→電力会社との事前協議
2)契約成立・詳細打ち合わせ→メーカーへ発注
3)J-PEC(一般社団法人太陽光発電協会太陽光発電普及拡大センター)への
 補助金申請(後で補助金申込受理決定通知書が届く)
4)JP-AC(JPEA代行申請センター)への設備認定申請(後で設備認定通知書
 が届く)
5)電力会社へ系統連系申請書を提出
6)工事開始(足場設置・機材搬入・設置工事・電気工事)
7)工事完了→自主検査
8)電力会社による連系立会い検査→受給契約締結
9)使用開始→業者による瑕疵保証制度などの説明・各種書面への押印など
10)電力連系開始(使用開始から実際の連系開始には時間がかかる模様)
11)業者からメーカーに施工図面等の提出・報告→メーカーで確認
12)業者から補助金交付申請書をJ-PECへ提出(後で交付決定通知書が届く)
13)自宅にメーカーから各種保証書が届く
14)口座に補助金が入金される

1~14までを通すと概ね4~8ヶ月程度の期間を要するようです。系統連系をす
るのは売電をする為ですね。当然、売電メーターの取り付けなどが必要です。
この様に個人では難しい手続きが多く含まれています。電力会社や申請を受け
付ける側も、個人との直接的なやり取りを想定しないと思われますので、専門
業者に依頼する形が普通でしょう。

なお、出力が50kW未満の太陽電池発電設備は電気事業法により小出力発電設備
となります。従って、一般用電気工作物の適用を受けますから、工事にあたっ
ては電気工事士法に基づき電気工事士(第一種又は第二種)の有資格者が行わ
なければなりません。更に出力が50kW以上になると自家用電気工作物となり、
保安規定を定めたり電気主任技術者を選任して国に届け出る義務(許可主任
技術者と言うパターンも例外としてあります)が生じます。自家用電気工作物
は、ビルや商業施設の様な大型の物件に設置されている物を想定している為、
設置工事は電気工事業法の登録等を済ませた専門業者でなければ出来ません。
太陽電池発電設備を設置する場合の手続き(経済産業省)

例外として出力が30V以下のパネルであれば無資格でも取り扱えます。太陽光
発電パネルの多くは12V~24Vの出力ですので電気工作物に該当せず、電気工事
士の資格は要らない事になっています。ただ、売電目的の家庭用パネルは出力
が30V超の製品も多い事から、無資格と言うわけには行きません。特に国内の
メーカーは、指定する講習や認証を受けていない業者に品物を卸してくれませ
んから、ハードルは自ずと高くなっています。(通販で安易に入手出来るのは
中国製品です。品質にもバラつきがあるので、長期保証のある店で買った方が
安心です。)

また、接続する相手先に使用電圧が100Vの物を使いたいから設置するわけで、
コネクタで接続する以外の配線工事が発生するなら、資格が必要となります。
加えて、同じ容量なら電圧が低いほど流れる電流が高くなると言うデメリット
についても考えなくてはなりません。自動車のセルモーターを回すと瞬間的に
100A近い電流が流れるのはそう言う理屈です。当然、使用するケーブルも太く
丈夫なものにしなければすぐに焼けてしまいます。この点だけは注意が必要で
しょう。(電圧が低いから安全と言う事にはなりません。)

いずれも電気的な知識が求められます。DIYですから工事の技術や経験も要求
されます。いろんなサイトを巡回して情報を集めた方が最短かもしれません。
自作太陽光発電のページ 独立電源~売電まで
4万円で自作できた!かんたんDIYソーラー発電(自作DIYソーラーと太陽光
 発電で売電・節約・エコ人生)


では、売電をしない目的で設置する場合はどうなるのでしょう。以下のケース
が想定出来ます。

<DIYで太陽光発電を設置する(独立運用=バッテリー併設)>
1)自分で情報を集める。結構、DIYで自立電源を確保している人は多いです。
2)設置場所を決める。南向き推奨。北面は効率低下と光害の問題で設置不可。
 屋根などの高所は危険なので、庭やベランダなどへ設置するのが安全。DIY
 での屋根工事は非常に危険です。玄人でも転落して亡くなるケースがあり
 ます。
3)発電する容量を決める。パネル1枚あたり200Wがコスト的に良好。
4)目的に見合った材料を揃える。架台以外の全てがセットになったキットが
 オススメ。または、キットを参考にして材料を自分で集める手もある。300W
 の出力と充電まで出来るキットの価格は約10万円ほど。この価格を超えない
 様に揃える事が出来たら損はしない。

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5)架台を手に入れる。架台は足場組み用の単管やエレクターを使う人が多い。
 送料を考えると近所のホームセンターで買った方が安くなる。単管以外にも、
 接続用の部品や足場を固めるブロックやセメント、アンカーなども必須。
 工具なども事前に揃えておきたい。いずれも台風対策はしっかりと!
 →独立型太陽光発電(ソーラーパネル)の概要及び出力特性
 →太陽光発電が田舎暮らしのベーシックインカムになる?(地給知足がおもし
 ろい)

6)設置工事。これが面倒。パネルはガラス製なので落とすと破損するし、重量
 も15kg前後と比較的重い。下手な組付けをすると落下する恐れもある。架台も
 台風や突風の事を考慮して確実にアンカーを打つとかしなければならない。

ここまでは一般的なDIYによる設置工事です。売電をしない独立した使い方にな
るので、使える場所が固定されます。バッテリーをつなぐメリットは、停電をし
てもバッテリーの供給で賄える点と、発電が不安定になっても最終的な出力は
バッテリーでカバーするので安定した電源を確保出来ることです。デメリットは
インバータなどやバッテリーに寿命があったり、あまり大きな出力を得られない
こと。また、独立した電源ラインを用意する必要があるので手間はかかります。

太陽光発電用のインバーター機器は、直流を交流100Vに変換して負荷に供給する
のが目的ですから、生きている商用電源とつなぐ構造にはなっていません。で、
それを解決するものがGTIと呼ばれるもの。

<DIYで太陽光発電を設置する(連系運用=GTIを使用する)>
設置に関する流れは上記と大差がありませんが、接続と運用の仕方が違ってきま
す。GTIとはグリッド タイ インバーターの略ですが、自宅で商用電源側と系統
連系させる為のものです。パワーコンディショナーの簡易版だと考えた方が分か
り易いかもしれません。
5万円以下で、グリッド タイ インバーターと200WソーラーパネルのDIY
 システム(ソーラー(太陽光)発電システムで売電エコ生活 _ No.255)


GTI自体は実験的な要素が強く、きちんと認証を受けた物が国内にはないと
されています。外国で設計・生産されたものを入手して使うケースがほとんど
だそうです。価格も500Wクラスなら2万円程度からあるとか。何十万円もする
パワコンを無理して買うより、小規模発電ならGTIを使うのも良さそうです。
太陽光発電実験①(SzParts)
太陽光発電実験②(SzParts)
太陽光発電実験③(SzParts)

GTIには、太陽光発電と接続する入力端子と、100V以上で出力させる端子とが
あります。出力側は家庭用のコンセントに差し込んで使うだけなので、施工性
に優れています。太陽光発電で生み出した電気は、家庭内に潮流させて自宅で
消費する事が可能になります。その分は電力会社から電気を買わずに済むので
節約にもなると言うわけ。デメリットはGTI本体がかなり発熱をすると言う事
と、様々な安全機能を搭載していても認証された機器ではない事から、使用に
一抹の不安が残る点。耐久性についてもパワコンほどの物があるのか未知数
です。

電力会社は、宅外に逆潮流させない限りは文句を言いません。また、未認証の
GTIを使った売電は認めてくれないでしょうから、あくまでも自家消費にこだ
わる必要があります。加えて、接続するコンセントの場所によっては電線や
差込口が過熱するリスクもあります。不安なら、エアコンなどの単独回路を
活用した方がより安全です。(回路上は末端のコンセントが望ましいし、VVF
ケーブルでの損失を考えると、500W程度で抑えたほうが無難です。)

GTIについては「太陽光発電でもっと電気代を減らしたい」と言う用途には最適
ですが、商用電源と接続する以上は細心の注意が必要です。今日現在、常用する
事を推奨している業者はどこにもありませんから、認証された製品が出るまでは
自己責任で実験をするだけと言う形に留まりそうです。

となると、面倒でも独立した回路を組んで系統と切り離した運用の方が安全かも
しれませんね。その方が、万一の事があっても波及事故にはならないでしょうし。

3月までには何とかしたいと思っています。(せめて物だけでも。)
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