オフグリッド太陽エネルギー : オフグリッド太陽光発電システムはどのように機能しますか？

オフグリッドソーラーとは、電力網の助けを借りずに、太陽の力ですべてのエネルギー要件を満たすことができることを意味します。

これを実現するには、エネルギーが消費される場所（自宅）に、太陽電池などのエネルギー貯蔵装置と組み合わせて太陽光発電システムを構築する必要があります。

オフグリッドソーラーシステムの実装は、それが必要とする膨大なスペースとそれに関連する法外な費用の結果として、かつてはフリンジコンセプトと見なされていました。

しかし、過去数十年にわたる太陽技術の進歩により、太陽技術はより効果的で安価になり、したがって太陽エネルギーの主流化を支援しています。

オフグリッドソーラーシステムのみを動力源とするRVや田舎のキャビンは、すでに道端や田舎でかなり定期的に見られます。

オフグリッドソーラーシステムを購入する前に、知っておくべきことをすべて学びます。

オフグリッドソーラーシステムがあなたにとって理想的であるかどうかにかかわらず、この記事はあなたのニーズに最も適切なシステムを選択するプロセスを通してあなたを案内します。

オフグリッド太陽光発電システムとは正確には何ですか？

多くの人が「オフグリッドソーラー」という言葉を聞くとすぐにソーラーパネルを思い浮かべますが、完全に機能するオフグリッドPVシステムを実現するには、他の多くのコンポーネントを含める必要があります。

完全なオフグリッドソーラーシステムは、オンサイトで太陽エネルギーを生成、保存、および供給するために必要なすべての機器を備えたものです。

これらは、外部電源から独立して動作し、グリッドへの接続を必要としないため、「スタンドアロン太陽光発電システム」とも呼ばれます。

オフグリッドソーラーシステムは、より一般的なグリッド接続ソーラーシステムのように、他の種類のソーラーセットアップのようにアクセスできないときに太陽に頼って電力を供給するのではなく、太陽がないときに電力を供給するためにバッテリーに依存します。 。

一方、バッテリーは非常に高価であり、使用されるソーラーパネルよりもはるかに高価です。

オフグリッドソーラーシステムは大量のバッテリーストレージを必要とするため、グリッド接続ソーラーシステムよりも大幅に高価です。

オフグリッドソーラーとオングリッドソーラーの違いは何ですか？

オフグリッドソーラーシステムは、他のソーラーシステムに比べて1つの利点を提供します。それは、グリッドに依存しないことです。

バッテリーは問題のコンポーネントです。住居をグリッドに接続したままにしておくと、バッテリーやエネルギーを蓄える方法は必要ありません。

ソーラーシステムが十分な電力を生成できない場合、あなたの家は、その時点でまだシステムに接続されていた電力線から電力を引き出すだけです。

最終的に、選択するシステムは、他のシステムよりも要件と関係があります。

オフグリッドでの生活を選択した場合でも、冬の曇りの日に発電するために3番目の電源（通常は発電機）が必要になります。

オフグリッド太陽エネルギーのさまざまな用途は何ですか？

スケーラビリティとモジュール性は、太陽エネルギーシステムのコンポーネントを取り外して再結合し、多様性と使用の柔軟性を実現できるレベルを指します。これは、再生可能エネルギー源としての太陽エネルギーの最も重要な利点の2つです。

ソーラー電話の充電器のような小さなデバイスから、工場やそれ以降に電力を供給できる大規模なシステムまで、あらゆる規模で効果的です。

頻繁に遭遇するオフグリッドソーラーアプリケーションのいくつかの例を次に示します。

• ポータブルタブレットまたは電話充電器の充電

• RVでのデバイスの操作

• 小さなコテージの電力を生み出す

• エネルギー効率の良い小さな住居に電力を供給する

以下は、オフグリッド太陽光発電システムが実際には意味をなさない状況のリストです。商用電源に簡単にアクセスできる場所。

「家」という用語は、誰かが郊外、都市、または町で家を運営しようとしている状況を指します。

お住まいの地域の太陽光発電の経済性によると、スタンドアロンシステムではなく、グリッド接続またはハイブリッドソーラーパネルシステムを設置するか、グリッド電源のみを使用することで、大幅にコストを節約できます。

オフグリッドソーラーシステムにはどのような種類の機器が必要ですか？

完全に機能するオフグリッドソーラーシステムに必要なすべての機器の在庫を以下に示します。

• ソーラーパネルの設置

• ソーラー充電コントローラー

• ソーラーインバーター

• 太陽電池

• 取り付けおよびラックシステム

オフグリッドソーラーシステムのサイズを計算する方法

オフグリッドソーラーシステムを確立することになると、必要なシステムの量を決定することは重要であり、できるだけ早く取らなければならない初期段階です。

それはあなたが必要とする機器の種類、設置に必要な労力の量、そしてもちろん、仕事の全体的なコストに影響を与えます。

ソーラー設備のサイズは、システムが生成するのに必要なエネルギー量によって決まります。

必要な数を決定するための2つの異なる方法があり、どちらも以下に基づいています。

• 現在の使用法

• 負荷の評価

消費量に基づいて適切なサイズのソーラーシステムを選択する

グリッド接続からオフグリッドソーラーに移行しながら、既存の生活様式を維持したい場合は、これが最適です。

毎月の電気料金を参照することで、電力消費量をキロワット時で簡単に判断できます。

その情報を使用して、その規模のオフグリッドシステムのサイズを決定できますが、太陽光の非効率性を考慮して、もう少し大きく（たとえば、10％大きく）することもできます。

負荷評価に基づいてソーラー設備のサイズを計算する

2番目の方法は、包括的な負荷評価を実施して、必要な電力量を決定することです。

1.必要な電気の全量を決定します

まず、使用するすべての機器のリストと、各機器の使用に費やすと予想される時間数を作成します。

この方法を使用すると、すべてのデバイスの消費電力と、1日の合計電力使用量を個別に計算できます。

1日に何kWhを使用するかを知っていると、ソーラーパネルアレイと必要なソーラーバッテリーストレージのサイズを決めることができます。

2.瞬間的な負荷の必要性を計算します

それとは別に、同時に実行できるアプライアンスの数を把握する必要があります。

これは、インバーターのサイズを適切に設定するために知っておく必要のある、即時のワット数要件の計算に役立ちます（インバーターはAC負荷を操作します）。

3.必要なバッテリーストレージスペースの量を選択します

その後、必要な電力貯蔵量を決定する必要があります。

1日の使用量をカバーできるようにしたいですか、それとも追加のバックアップ容量を利用できるようにしたいですか？

一般的に言えば、それが太陽電池のバックアップに関連する場合、太陽系にとって最も忙しい時期に少なくとも2〜3日間持続するのに十分なストレージが必要になるという規則があります。

4.手順1〜3で選択した番号に基づいてシステムを作成します

一般に、ソーラー機器メーカーは、インバーター、ソーラーパネル、バッテリーストレージの3つの重要なコンポーネントのサイズを知るだけで、完全なオフグリッドキットをカスタマイズするのに十分な情報です。

オフグリッドバッテリーとは正確には何ですか？

最初に太陽電池について考えるとき、あなたは改造された車両電池に似た何かを想像しているかもしれません。

ただし、通常の車両バッテリーよりも大幅に大きくなっています。

しばしば太陽電池として知られているオフグリッド電池は、本質的に非常に大きなディープサイクル電池です。

それらはさまざまなサイズで利用できます。

比較的小さいものもあれば、非常に大きいものもあります。

ソーラーバッテリーを購入する前に、電力を供給しようとしている負荷に耐えるのに十分な大きさであり、家全体の電気的ニーズを操作するのに十分な容量があることを確認する必要があります。

第二に、あなたはそれが素晴らしい品質であり、長持ちすることを確信したいと思うでしょう。

太陽電池のコストは法外に高くなる可能性があり、定期的に購入する必要はありません。

バッテリーのコストは、バッテリーの種類によって影響を受けます。

吸収性ガラスマット（AGM）バッテリーとして知られるバッテリー技術は、リチウムバッテリーと比較してメンテナンス要件が低く、利便性が高く、手頃な価格であるため、オフグリッドソーラーシステムでますます人気が高まっています。

オフグリッドソーラーには多くの利点があります

300,000を超える住宅が、エネルギー需要を満たすためにオフグリッドのエネルギー源に依存すると予想されています。

以下は、一部の人々がオフグリッドで生活したい理由のいくつかです。

電力網からの独立

これが、オフグリッド太陽エネルギーシステムが停電しやすい場所に住む人々を魅了する主な理由です。

グリッドにリンクしている場合、すべてのエネルギー需要と要件を外部の供給源である公益事業会社に依存する必要があります。

電力網がダウンすると、電源もダウンします。

停電を経験した人が確認できるように、停電や停電に直面したときにのみ、自分がどれほど信頼できるようになったかを理解できます。

それは環境に良いです

オフグリッド生活には、炭素排出量を削減するという追加の利点もあります。

グリッドを介して分配される圧倒的大部分の電力は化石燃料の燃焼によって生成されるため、再生可能資源（風力、太陽光、水力）で電力を生産すると、二酸化炭素排出量を大幅に削減できます。

環境にやさしいライフスタイルを採用するよう人々に奨励する

グリッドに接続しているときは、エネルギー使用の習慣を追跡するのは困難です。電気を使用し、到着するたびに請求書を支払うので、これで電力消費量は終わりです。

それはあなたを電気の源とそれが利用される場所の両方から切り離します。

オフグリッドに住むと、電気に対する見方が劇的に変化し、より機知に富むようになります。

電力不足を防ぐために、エネルギー消費量を再評価して正当化する場合でも、エネルギー生産量を綿密にチェックしてください。

多くの場合、これが唯一の実行可能なオプションです。

森の奥深くにあるコテージなど、離れた場所で構造物を操作しようとすると、送電網に接続できない可能性が高くなります。

接続を求めるために公益事業会社に電話をかけると、サービスエリアを超えていることが確実に通知されます。

あるいは、彼らはあなたをグリッドにリンクする線をあなたのために敷設するかもしれません-それにもかかわらず、過剰なコストでのみ。

結果として、あなたはあなたの電気を作らなければならないでしょう。

バックアップ発電機を使用することもできますが、燃料は高価であり、水力や風力などの再生可能エネルギー源はほとんどの場所で簡単に利用できません。

その結果、太陽光発電は唯一の実行可能なオフグリッド発電オプションです。一方、太陽光発電にはいくつかの欠点があります。

太陽エネルギーにはいくつかの重要な利点がありますが、さまざまな理由で屋根に太陽光を設置している場合でも、大多数の個人はグリッドへの接続を維持することを選択します。

オフグリッド電力の課題

電力要件のあるオフグリッドでの生活に関連する最も重要な課題のいくつかは次のとおりです。

オフグリッドでの生活は、あなたが居住する法律に違反する可能性があります

しかし、ソーラーパネルの設置と発電がさまざまな国でますます普及している一方で、グリッドから完全に切断することは違法になっています。

オフグリッドへの移行に関するこのような法的制限は、地方よりも大都市圏で広く見られ、地方ではより厳しいことがよくあります。

オフグリッド太陽光発電システムは高価です

家のすべてのエネルギー要件を満たすことができるソーラーパネルシステムを設置することは非常に費用がかかります。

グリッドリンクソーラーシステムと比較すると、オフグリッドソーラーシステムには、より大きなパネル、より高い電圧容量のコンバーター、および大量の太陽電池ストレージが必要です。

さらに、依存する電力網がないため、ガスまたはディーゼル燃料のバックアップ発電機にさえ投資する必要があり、これは維持に非常に費用がかかります。

これはまた、発電機に長期間依存することができないため、オフグリッドシステムの欠陥を修復する緊急性を高めます。

オフグリッドソーラーは時間のかかる作業です

家庭のすべての需要を満たすのに十分なエネルギーを生産することを約束することは、困難で時間のかかる作業です。

電気がどのように機能するかをかなり深く理解する必要があります。

発電は精密科学であることを考えると、エネルギー消費パターンに応じて必要となる特定の電力量を見積もるには、かなりの時間を費やす必要があります。

無駄な電力をできるだけ少なくするために、ある程度の時間を割く必要があります。

さらに、発電の信頼性が低い可能性があるため、常に電源を監視する必要があります。

また、発電に使用される機器に精通し、発生する可能性のあるエラーを修復する能力を備えている必要があります。

現在利用可能なものよりもバックアップ電源のより良いオプションがあります

オフグリッドへの移行が最善の選択肢ではなかったかもしれない最も重要な理由は、より良い選択肢があるということです。

バッテリーバックアップ付きのグリッド接続ソーラーシステムを設置することは、停電から身を守ると同時に、電気代を節約し、同時に環境を保護するための最も迅速で費用効果の高いソリューションです。

ハイブリッドソーラーシステムは、このタイプのセットアップを説明するために使用される別の用語です。

バッテリーソリューションを利用するこれらの「ハイブリッド」システムは、オフグリッドシステムよりも安価であり、政府の補助金の対象にもなります。

オフグリッドソーラーは、生活様式を大きく変える必要があります

オフグリッドソーラーシステムを持っている人と話すと、彼らはすべてまったく同じことを教えてくれます。オフグリッドの電力に応じて、電力との関係やライフスタイルを根本的に再考する必要があります。

オフグリッドソーラーの費用が高いため、住宅所有者は非常に小さなシステムを設置する義務があります。

悪天候により、利用可能な電力量が大幅に減少する可能性があります。曇りの日は、電力出力が最大50％以上減少する可能性があります。

これ以上電力を生成できないと、閉じ込められたままになります。太陽が再び輝くのを待つか、バックアップディーゼル発電機を使用して太陽が戻るまで電力を供給する必要があります（ある場合）。

最初の選択肢は非常に不便ですが、2番目の選択肢は非常に高価です。

これらの制限は、人生のあらゆる側面に影響を与える可能性があります。

たとえば、多くのオフグリッド世帯は、ウォーターポンプはかなりの量のエネルギーを消費するため、電気を節約する必要があるため、節水が必要であると主張しています。これにより、シャワーが短くなり、フラッシングの頻度がはるかに少なくなります。

はるかにエネルギーを消費するエアコンは、たとえあったとしても、短期間しか利用できません。

オフグリッドの太陽エネルギーシステムはあなたにとって最良の選択肢ですか？

グリッドへの接続が困難（または不可能）な場合、オフグリッドソーラーが最も便利なエネルギー源です。

大きくて騒がしく、高価な燃料を必要とする発電機よりも、太陽光発電を控えているキャンプ狂信者を想像してみてください。そのような人を想像するのは難しいです。

また、低炭素フットプリントで環境に配慮したライフスタイルを送ることに専念している人々にとって、これはしばしば最も費用効果の高い代替手段です。

より高価であることに加えて、風力や水力のような他の再生可能エネルギー源は、安定した風力と水資源の利用可能性を必要とします。

しかし、都市や町に住んでいる、またはその近くに住んでいる平均的な住宅所有者にとって、オフグリッドでの生活はおそらく選択肢ではありません。

これは、住宅用のオフグリッドソーラーシステムは高価であり、その結果、従来の商用電力よりも節約できることはめったにないためです。

それとは別に、オフグリッドソーラーの高額な費用のために、住宅所有者は適度なシステムを構築する義務があり、彼らが生み出すわずかな電力は、彼らが与える限られた電力と引き換えに重要なライフスタイルの譲歩を強いられます。

経済的な節約に関心がある場合は、グリッド接続されたソーラーシステムを検討する必要があります。

それらは太陽光発電を行うための最も手頃な方法であるため、州によっては約10万ドル以上の節約になります。

さらに、グリッドに接続することで、必要なすべての電力に定期的にアクセスできるようになります。

オフグリッド太陽光発電システムの仕組み概要

オフグリッドソーラーシステムは、バッテリーストレージ、ソーラーパネル、およびその他の付属機器を利用して、電力網に接続されていない場所に電力を供給します。

キャンプ場、RV、ボート、隔離された小屋、さらには家族の家に電力を供給するなど、さまざまな用途に使用できます。

オフグリッドシステムを購入する前に、必要なシステムのサイズを決定する必要があります。

これを理解するには、現在の電力使用量を確認する方法と、電気機器の包括的な負荷評価を行う方法の2つがあります。

太陽光発電をより経済的に行う方法を探している場合は、グリッド接続された太陽光発電システムが適しています。