2010年12月05日
・太陽光発電の売電額を最大化3
太陽光発電の売電量を最大化するための独立系ハイブリッド発電システムが完成しました。
構成は、12V系統、正弦波100V系統、矩形波100V系統の3系統です。
12V系統と正弦波100V系統は、連携しています。
第一回は12V系統のご紹介から。
発電源は太陽光モジュールと風力発電機の二つです。
太陽光モジュールは、50Wの発電容量を持つシェルソーラー製のGT133で、ソーラーコントローラーは、6Aの未来社製のPV-1206。
風力発電機は、定格72ｗの発電容量を持つRutland製のWG913で、レギュレーターは付属のSR-200。
PV-1206は、夜間の負荷専用の機種ですが、コストパフォーマンスに優れているので、負荷コントロール機能を遮断して充電専用コントローラーとして使います。
風力発電に付属するレギュレーターでも60ｗまで太陽光モジュールを制御できるのですが、レギュレーターからの発熱がすごいので分離させました。
バッテリーの充電量を検知して、二つのバッテリーを切り替えて充電します。
正弦波100V系統は冷蔵庫の主電源として使うので、最優先に充電する必要があります。
そこで、正弦波100V系統のバッテリーが設定電圧に達するまでは、12V系統から切り離します。
正弦波系統のバッテリーが設定電圧になると12V系統のバッテリー（ユアサEB100）に充電を始めますが、チャタリングを防止するために遅延タイマーを介在しています。
正弦波系統のバッテリーが設定電圧を下回っても、遅延タイマーの設定時間（30秒から１時間）は、EB100を充電し続ける仕組みです。
自動制御に使った可変電圧センサーと可変遅延タイマーは、オークションに出品されていた個人製作のものを購入しました。
12V系統の負荷は、便所の２４時間換気扇（パソコンのクーリングファンを流用）とLED電球が８個で、消費電力の合計は28.5ｗです。
１日の消費電流は11.6Aｈですから、出力補正係数を0.85、充放電損失係数を0.95として必要発電電流量は14.4Ah／日になります。
晴天時の有効日射時間を４時間として、１時間当たり3.6Ahの電流を必要とするので、12V電圧のモジュールに求められる発電量は43ｗになります。
50ｗのGT133で性能を満足します。
バッテリーに求められる性能は、無日射が３日連続しても大丈夫と設定して、放電深度を0.5、バッテリーの保守率を0.85とすると87Ahの容量が必要になります。
ユアサのディープサイクルバッテリーEB100は５時間率で100Ahですから、十分な容量が確保できています。
主要機器の購入価格は、風力発電機WG913と太陽光発電モジュールGT133に付属のレギュレーターSR200とディープサイクルバッテリーEB100をセットにして知人から未使用品を２万円で譲ってもらいました。
新品で購入すると２５万円くらいはすると思います。
充放電コントローラーPV-1206は、伊那市高遠のアルテプラッツで３９９０円でした。
次回は、正弦波100V系統をご紹介する予定です。