オフグリッド発電への道

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーが出たことで、自家発電への
興味が現実味を帯びて来ました。
仕事場の電源は、ほぼ自家発電で賄えるようになりました。


遠征撮影にも使えるように、中型インバーターと小型インバーター
を切り分けられる構造としました。

中型インバーターは12[V],1200[W]仕様です。
これで普段の仕事環境が十分に賄えます。


遠征時はLiFePo4バッテリー＋小型インバーターを持って行きます。
300[W]仕様で十分です。


例えば、SkyMaxイギリス式＋ノートPC＋冷却CMOSカメラで60[W]程度です。
遠征用LiFePo4バッテリーは12.8[V] , 120Ah , 1536[Wh]ですから、
最大放電率90%まで使うと23時間も使える計算です。
鉛ディープサイクルバッテリーとは比べ物にならないエネルギー密度。
放電特性がフラットなため、インバータシャットダウン閾値に引っ掛かり
難いです。実容量は３倍くらいある感じですね。
もう鉛バッテリーには戻れません！



現在のソーラーパネルはコレ１枚。


RENOGY社の175Wパネルです。
国内出荷（埼玉県川口市）で届きますし、品質も性能も申し分が
ありません。良い品だと思います。

既にDOKIO社の200[W]ポータブルパネルもあるため、
有事の電源確保は何とかなるでしょう。

停電時に一番困るのが冷蔵庫ですが、仕事場の冷蔵庫330[L]、
我が家の冷蔵庫560[L]を常時駆動させるのはキビシイです。
測定の結果、330[L]機で150[W]Ave.、起動時500[W]程度必要です。
起動時は余裕ですが、150[W]を24時間稼働させると3600[Wh]も必要に
なります。120AhのLiFePo4バッテリー×２台並列の規模です。
雨や曇りで発電効率が落ちると、途端に夜間の連続使用に影響
してしまいます。

そういう状態ですから、12[V]駆動で40[L]クラスのポータブル冷蔵庫
も用意したいところです。これなら50[W]程度なので余裕です。
最近のLED照明は5[W]～24[W]程度が主流です。
デスクライトは5[W]程度で十分であり、もはや100[W]電球など有り得ない。
5[W]LEDデスクライト２０台分ものムダ電力を消費するのですから。

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観測所は1810[m]の高所にありますが電気は来ています。
でも、山水の水道組合から脱退したので水は出ません。
行くたびに10リットル程度を使用し、10リットル程度を貯蔵します。
つまり、20リットルのポリタンクで水道水を持って行きます。
３泊しても、たった10リットルで十分に快適に過ごせます。
町場での生活が、如何に贅沢なものか。

食事後のお皿は綺麗に拭き取ってから洗います。
これは家でも一緒です。
油を下水に流すと言うことが、どれだけの環境負荷になるか。
14年間、飯能市の中山間地域に事務所を構えた経験から感じます。
ここでは、自分が出した下水が自宅の合併浄化槽を経て沢へ放出されます。
トイレットペーパーはもちろん流しませんし、油ものなど
もっての外です。自宅ではないので洗濯は最小限ですが、当然に
環境負荷の小さな洗剤を、それでも必要最小限に使っていました。

暖房は薪ストーブで、14年間灯油の使用はゼロ！
灯油買っていませんし、ポリタンクも無い。本当にゼロです。
夏場は暑いですが、中山間地域ではエアコンを使わなくても過ごせます。
来客や、温度管理が必要な時だけしか使いませんでした。

どんだけエコエコアザラシや！！って思いますけど、
スギやヒノキの人工林の間伐をやって、それを有効に使って、
萌芽更新をさせて若い樹木を増やすと、CO2の吸収速度も上がるのです。
なので、日本の人工林はどんどん伐り出さなければなりません。
木は植えるのではなく、伐り出す必要があるのです。
日が入れば、草木はどんどん、勝手に茂って来ます。
それを適切に管理すれば良いのです。植えなくても・・・

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そこへ、今度はリン酸鉄リチウムイオンバッテリーの登場です。
爆発炎上し難い構造だし、鉛バッテリーの１／３の重さだし、
何よりもエネルギー密度が高くて深い放電率まで電圧が下がらない。
１Ｃの充放電が可能なのです。
１Ｃとは、例えば120AhのLiFePo4バッテリーであれば、120A充電、
120A放電が可能と言うことです。
鉛ディープサイクルバッテリーだと、基本的に大電流の充放電が苦手であり、
例えばAC Delcoの115[Ah]バッテリーだと、１／２０Ｃである5.75[A]が
連続推奨電流だったりします。20時間率ってヤツですね。
115[Ah]の容量は、実は5.75[A]で20時間使えますよって仕様なんです。
自動車のセルモータ用バッテリーと異なり、本来は大電流放電には
適さないのです。一般的な自動車用バッテリーよりも深い放電をしても
耐えられる（サルフェーションが起き難い）構造ですが、深い放電を
したら12時間以内に満充電に復帰させる必要があるのです。
だから、
太陽光発電などで曇り日が続いいたりして、何日も満充電に戻らないとか、
キャンピングカーの走行充電器が旧式で昇圧式でない場合、
常に充電不足となり、僅か２年程度で寿命になってしまうのです。
こまめにフル充電とフローティング充電を行っていれば、５年は持ちます。

一方、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを常時満充電で放置は
寿命を縮めてしまいます。60[%]程度にしておくのがベストです。
また、サルフェーション劣化が起こらないため、60[%]で１年放置しても
全く問題がありません。自己放電も鉛バッテリーよりも少ないです。

このような素晴らしいバッテリーが出現しましたから、
今度は家の電源をオフグリッドで構成したいと言う思いが出て来ました。
RENOGYの175[W]パネルを４直２パラの1400[W]構成で組もうと設計中です。

年内に完成出来れば・・・う～ん、どうでしょう～？