オフグリッドという言葉を聞いたことがあるでしょうか?
恥ずかしながら?僕は・・・
ついこの間はじめて知りました(^^;;
なので、もしあなたが、オフグリッドという言葉を知らなくても・・・
全然無問題で〜す!(笑)
ちなみに僕もまだ、全然ど素人ですが、ど素人なりにも1年近く実践してきたので、その部分を少しでも参考になるようにお伝えさせて頂きますね☆
なぜ今、オフグリッドなのか?
これから、オフグリッドについて解説していきますが、僕は今こそ、オフグリッド化を考える時だと思っています。
それに氣付いて、1年ほど前から、スタートしました。
この記事では、なぜ今、オフグリッドなのか?
について。
そして、僕が実践している方法(システム)などについても紹介させて頂きたいと思います☆
オフグリッドとは?
オフグリッド(Off-grid)とは、主に電力供給や水供給、廃棄物処理などの基本的な公共インフラから独立した生活を指す言葉です。
オフグリッドの生活では、一般的な電力網や水道、下水道などの公共インフラを使用せずに、独自の手段でこれらのサービスを提供します。
電力の面では、太陽光発電や風力発電、水力発電、バイオガス発電などの再生可能エネルギー源を利用して電気を供給することが一般的です。
また、蓄電池や発電機を使用して、電力を貯蔵したり、必要な場合に発電できるようにしています。
水の面では、井戸や雨水の収集などを通じて水を確保します。
浄化や処理のために、フィルターや消毒装置を使うこともあります。
オフグリッドの生活は、主に農村地域や人口密度の低い地域、または自給自足型の持続可能な生活を追求する人々によって選択されます。
また、環境への負荷を減らすために、自給自足やエネルギーの節約を目指す人々もオフグリッドの生活様式を採用することがあります。
近年では、新たな技術の進歩や再生可能エネルギーの普及により、オフグリッドの生活がより現実的で持続可能な選択肢となっています。
電気をオフグリッド化する
オフグリッドは簡単にいうと、電気や水道、ガスなどをライフラインに頼らずに、独自のシステムで賄うことをいいます。
もっと簡単にいうと、電気や水道(水)、ガス(火、熱)を自給自足する。
ということです。
今回、この記事では、電気のオフグリッド(自給自足)について、お伝えさせて頂きます。
電気をオフグリッド化する種類
電気のオフグリット化には、
ソーラー(太陽光)、風力、水力、火力、地熱など、様々な方法が考えられますが、初心者&個人が導入するなら、ソーラーか風力のどちらかになると思います。
中でもソーラーを導入している人が圧倒的に多いです。
僕が導入しているのも、ソーラーです。
ソーラー発電で電気をオフグリッド化する方法
恐らく、オフグリット化を目指す人の9割以上が、このソーラー発電を採用していると思いますが、当然、ソーラーパネルだけで、電気が使えるわけではありません。
これから紹介する道具を揃えて、初めて、発電した電気を使うことができます。
では、ソーラー発電でオフグリッド化するためには、何が必要でしょうか?
それについて、順番に説明していきます。
①ソーラーパネル
まず最初に必要なのが、ソーラーパネルです。
当たり前ですね。(笑)
僕が使っているのはこれです。
ソーラーパネルは様々なタイプのものがありますが、アルミフレームタイプのものがコスパ的には一番良いと思います。
ただ、結構重かったり、設置に場所が必要なので、そういう場合は、フレキシブルのタイプを選ぶのも良いかもしれません。
折りたたみタイプのものも一つ持っておくと、いざという時に便利です。
どの程度の発電量を目指すかにもよりますが、僕は現時点で、100w×6枚=600wでシステムを組んでいます。
100w×2枚=200wからスタートして色々と試しながら、ここまで増設しました。
本当はこの3倍のシステムを組みたいところですが、現在こんな状況のため・・・(笑)
②バッテリー(蓄電池)
発電した電気をそのまま使うこともできますが、安定的に使うためには、その電気を一旦、充電する必要があります。
そこで必要なのが、バッテリー(蓄電池)です。
バッテリーって何?って思う方もいるかもしれませんが、車についているアレです。
車も、ガソリンを燃料にエンジンで発電させて、その電気をバッテリーに充電します。
それを、エアコンなどの電気系統に使っているんですね!
ソーラー発電の電気も、車のバッテリーに充電できます。
中古のバッテリーを使えば、かなり安く抑えることができます。
ただ、安全面や性能、耐久性などを考えると、リン酸鉄系のバッテリーがお勧めです。
僕が使っているのは、こちらのバッテリーです。
中華製の製品ですがモノも良いですし、カスタマーサポートもとても丁寧で親切です。
300Wのソーラーパネルに対して、12V 100Ahのバッテリーを組むのが理想(推奨)です。
僕は、予算の関係で・・・
600Wに対して、12V 100Ahになっちゃっていますが、晴れている日は、すぐに満充電になってしまって、勿体ないです。
なので・・・
そんな時は、できるだけ同時に出力(電気を使う)するようにしています!(笑)
③ソーラーチャージコントローラー
ソーラーチャージコントローラー(Solar Charge Controller)は、太陽光発電システムにおいて太陽光パネルから得られる電力を制御し、バッテリーへの充電を最適化するためのデバイスです。
主な目的は、太陽光パネルからの電力を効率的に受け取り、バッテリーへの充電を安全かつ効果的に行うことです。
ソーラーチャージコントローラーの主な機能は以下の通りです。
充電制御: ソーラーパネルからの出力電力をバッテリーに充電する際に、適切な充電電圧や充電電流を制御します。
バッテリーの過充電や過放電を防ぎ、寿命を延ばすために重要な役割を果たします。
過充電保護: バッテリーが充電完了した場合や充電が必要ない場合に、ソーラーパネルからの電力供給を停止することで過充電を防ぎます。
これにより、バッテリーの劣化や損傷を防止します。
過放電防止: バッテリーの電力が一定のレベルに達した場合やバッテリー残量が低下した場合に、負荷からの電力供給を停止することで過放電を防ぎます。
これにより、バッテリーの寿命を延ばします。
パワートラッキング: 太陽光パネルからの出力電力を最大化するため、ソーラーチャージコントローラーはパワートラッキング技術を使用して最適な充電電圧や充電電流を確保します。
これにより、太陽光の効率的な利用を実現します。
ソーラーチャージコントローラーも様々な種類のものがあります。
その中で、大きく分けると、
MPPT(Maximum Power Point Tracking):最大電力点追従制御方式
PWM(Pulse Width Modulation):パルス幅変調制御方式
の2種類があります。
何が違うの?を説明をすると、長くなるので端折ります。
っていうか、うまく説明できないだけです!(笑)
めちゃくちゃ簡単に言うと、MPPT方式のものは、性能は良い(発電効率など)けど、高いですよ〜!
それに対して、PWM方式の方は、性能は落ちるけど、安いですよ〜!
こんな感じです。(笑)
僕は金欠なので、当然・・・
PWM方式のほうを選びました。
が・・・
3つ購入して、全部すぐに壊れちゃいました〜!(涙)
なので・・・
清水の舞台から飛び降りた氣持ちで・・・
買っちゃいました〜!
最初から、こっちのを買っておけば良かった〜!
使い始めて、半年以上になりますが、元氣に稼働してくれています☆
と書いた、1ヶ月後・・・
何かの影響で、急にショートしてしまいました〜!(汗)
プラスチックの部分が溶けちゃいましたが、とりあえず今は半田付けして、使えています。
いま、システムを外で組んでいるので、最終的には家の中で組むように改良していきたいと思います!
なんでもトライ&エラーですね!(笑)
別売りのBTモジュールを使うと、
こんな感じで、スマホで現時点の発電量などがわかります。
雨の日でも、少しですが発電しています。
これ、めちゃ便利です〜☆
ちなみに、僕は、40Aタイプのものを買いましたが、20Aタイプのものでも十分だったかな?って思っています。
値段も倍くらい違うので、僕みたいに金欠の方は・・・
20Aタイプのものをお勧めします〜!(笑)
④インバーター
インバーターは、直流(DC)電力を交流(AC)電力に変換する電子デバイスまたはシステムです。
直流電力は一方向に流れる電力であり、交流電力は周期的に正と負の方向に変化する電力です。
インバーターは、直流電力を変換し、交流電力に変換するために使用されます。
これは、一部の電子機器や電力システムで必要とされることがあります。
例えば、太陽光パネルや風力発電機は、直流電力を生成しますが、一般的な家庭や産業用電力ネットワークは交流電力を使用します。
そのため、直流電力を交流電力に変換するためには、インバーターが必要となります。
インバーターは、さまざまな方式で設計されていますが、一般的な方式にはパルス幅変調(PWM)インバーターやサイン波インバーターがあります。
PWMインバーターは、入力された直流電力を高速でオンとオフすることによって交流電力に変換します。
一方、サイン波インバーターは、出力される交流電力が正確な正弦波に近くなるように設計されています。
インバーターも様々な種類がありますが、まず絶対に抑えてほしいポイントは、純正弦波であることです。
擬似正弦波のものは純正弦波のものに比べて値段は安いですが、電子機器類などを動かそうとすると、破損させてしまうことがあります。
そのため、若干値段は高くなりますが、必ず純正弦波のインバーターを選ぶようにして下さい。
あとポイントとしては出力上限ワット数を確認しておくことです。
この辺は普段使用する電化製品のワット数などをチェックして、それを超える範囲のものを選ぶようにして下さい。
例えば、最大出力1000Wの電子レンジと、100Wの冷蔵庫、60Wのテレビを同時に接続する場合、合計で1160Wになります。
この場合、1200W(最大出力2400W)以上のインバーターを選ぶ必要があります。
計算上は1200Wで足りますが、コンプレッサーを積んだ機器などは、起動時に、表示W数以上が出る場合があるので、倍近くは余裕を見ておくと安心かもしれません。
僕が使っているのは、こちらのインバーターです。
良い製品だと思います。
ただ、最大出力1450Wの裁断機を動かした時に、ショート(ブレーカー上がり)してしまいました。
カスタマーサポートに問い合わせたら、すぐに新品と交換してもらえましたが、もう少し容量の大きいものにしておけば良かったとちょぴり後悔しています。
ワット数の大きな機器類を使う予定なら、最初から最大出力の大きいタイプのインバーターを選ぶことをお勧めします。
⑤その他
基本は、ソーラーパネル、バッテリー、ソーラーチャージコントローラー、インバーターの4点があればOKです。
ただ、ソーラーパネルにケーブル類が付属していなかったり、増設、延長などをする場合は、別途、その分が必要になります。
必要なものはそれぞれ、状況などによっても違うので、ここでの解説は省かせて頂きます。
ポータブル電源(ポタ電)もお勧め!
こうした材料を用意して、システムを組むことで、太陽の力で電気を発電することができます。
ただ、僕も何度も失敗しましたが、プロからしたら簡単なんでしょうが、僕みたいな素人が、システムを組むのは最初、案外大変だったりします。
そんな方にお勧めなのが!
ポータブル電源、通称ポタ電です。
ポタ電があれば、自分でシステムを組まなくても、ソーラーパネルとポタ電を専用のケーブルで繋ぐだけで、OKです。
少し前は、自作に比べてコストが3倍以上しましたが、最近はかなり値段も下がってきて、2倍しないくらいのコストで、ポタ電が買えるようになりました。
リン酸鉄系タイプのものや小容量から大容量のものまで、様々なタイプのものが各社から出てきているので、これからの導入を考えている方は、最初はポタ電でも良いかもしれません。
特に、持ち運びにも便利なので、キャンプや車中泊する人にはお勧めです!
僕も大容量のポタ電が欲しいです〜☆
アマゾン欲しいものリストから、送って下さい〜!(笑)
なぜ、今オフグリッドが必要なのか?
かなり前置き(必要な機器類の解説)が長くなりましたが、ここからはなぜ、今オフグリッドが必要なのか?
について、僕なりの考えで解説させて頂きます。
エネルギー価格の高騰
現在、ウクライナ戦争や新型コロナ感染症後の経済復興などによって、天然ガス・石油・石炭などの化石燃料のエネルギー価格が高騰しています。
それによって、家庭の電気代やガス代なども、大幅に値上がりしています。
今後、更なる値上がりも懸念されています。
エネルギー価格の高騰は僕たちの生活を脅かすものです。
しかし、電気をオフグリッド化することによってそれらの影響を受けずにすみます。
システムを組むのに当然、初期費用はかかります。
しかし、一度システムを組んでしまえば、耐用年数が来るまでは、基本的に毎月のコストなく、運用することができます。
使い方や環境などによっても違ってきますが、バッテリーで10年以上、ソーラーパネルで20年以上は持ちます。
僕のところで、1日あたり平均1500Whの発電をしているので、単純計算、1日あたり60円(40円×1.5KWh)分の電気を生み出していることになります。
年間にすると2万円くらいです。
システム全部にかかった金額が15万円弱ですので、8年目からは元が取れる計算になります。
うまくやれば、5年くらいで元が取れるかもしれません。
ライフラインの依存からの脱却
経済的な理由もありますが、一番大きいのはライフラインの依存からの脱却です。
どれだけ自然に寄り添った暮らしをしようとしても、今の僕たちにとって、電気のない暮らしは考えられません。
冷蔵庫、洗濯機、テレビ、エアコン、蛍光灯、パソコン、電子レンジ、スマホ・・・
あげればキリがありませんが、僕たちは沢山の電化製品に囲まれて生きています。
当然これらは、電気がなければ動きません。
今は、お金を払えば、電力会社が電気を供給してくれます。
エネルギー価格が高騰しても、お金さえ払えば電気を供給してくれます。
でも、東日本大震災のようなことがあったら、どうなるでしょうか?
他にも電気の供給が止まる原因はいくらでも考えられます。
電気が止まるということは・・・
でも、最低限の電力を、自分たちで賄うことができたらどうでしょう?
自家発電できるから、いくらでも自由に使う。
という発想は違うと思いますが、必要最低限の分は自分たちで賄えるようにしておく。
というのは、これからの時代を生き抜く上では、とても重要な考えになってくるのではないでしょうか?
ソーラーパネルが与える環境への問題
確かに、ソーラーパネルにもバッテリーにも環境負荷への問題はあります。
耐用年数が来て、使えなくなったソーラーパネルの行き先や、使われている素材の有害性なども懸念材料ではあります。
また、ソーラーパネルを製造する過程では、大量の電気が必要です。
僕も、それが理由で、オフグリッド化は考えていませんでした。
でも、やはり今後のことを考えて今のうちから導入することにしました。
そして・・・
何といっても、やっているとだんだんと電気の仕組みとかもわかってきて面白いです!
大人版?理科の実験です!(笑)
環境への配慮はしつつ・・・
必要な分を自分たちで賄う。
そういった、発想が大切なのでは?と思っています。
ぜひ、まずは100Wからでも、50Wからでも。少しでも、依存から抜け出すためにも、考えてみて下さいね☆
これだけの電気が賄えています!
上で説明したように、今僕が組んでいるシステムは、
ソーラーパネル:600W
バッテリー:12V 100Ah 1280wh
ソーラーチャージコントローラー:40A
インバーター:12V 1600W(最大瞬間出力3200W)
です。
これで、1日平均1500Wh電力を発電できています。
この電力でどれくらい賄えるか?はそれぞれ計算して出せますが、ざっくりうちの場合で説明すると、
パソコンとスマホは100%
冷蔵庫と保温ジャーは1日の内の半分くらいを賄えています。
この3倍組めれば、天気にもよりますがほぼ100%賄うことができるんじゃないかな?
って思います。
ちなみに、1日雨の日でも200Whくらいは発電してくれています!
こちらのインタビュー動画の中で、その辺説明しているので、良かったら、参考にしてみて下さい☆
まとめ
電気のオフグリッドについて解説させて頂きました。
必要最低限のシステムと、なぜ今、オフグリッドなのか?
を僕なりの経験と体験をもとにお伝えさせて頂きました。
僕もまだまだ、全然ど素人です。
もっと良いシステムの組み方や環境に優しい方法などもあるかもしれません。
でも、まずはやってみることが大切です。
少しでもこの記事を参考に、実践して頂けたら嬉しいです!
最後に
2023年6月に、僕が電気のオフグリッド化を目指すきっかけを与えてくれた、イオさんが沖縄にやってきます!
今年で4年目になります。
今回は僕も主催で関わらせて頂くことになりました。
今回は、太陽光だけでなく、ソーラー温水器も作ります!
めちゃくちゃお勧めWSなので、ぜひ、こちらも〜!
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