この計算ツールでできること
このソーラー蓄電池の容量計算ツールは、オフグリッド(独立型)や非常用バックアップの太陽光発電システムに必要な、蓄電池の公称容量(キロワット時:kWh)を試算します。1日に使う電力量、太陽光が得られなくても運用したい日数(自立日数)、安全に放電できる深さ、そしてシステム全体で生じる往復損失(充放電ロス)を考慮して計算します。
使い方
1日あたりの平均消費電力量(kWh)、確保したいバックアップ日数、お使いのバッテリーの種類に応じた推奨放電深度(DoD)、そしてシステム全体の効率を入力してください。リチウムイオン電池は一般に80〜90%のDoDが可能ですが、鉛蓄電池は通常50%程度に抑える必要があります。システム効率の85〜95%という値は、パワーコンディショナ(インバータ)や配線で生じる損失を見込んだ目安です。
計算式の解説
計算式は次のとおりです。必要容量(kWh)=(1日の消費電力量 × 自立日数)÷(DoD × 効率)。
$$\text{Battery Size (kWh)} = \frac{\text{Daily Use (kWh)} \times \text{Days}}{\dfrac{\text{DoD (\%)}}{100} \times \dfrac{\text{Efficiency (\%)}}{100}}$$分子は、バックアップ期間中に供給しなければならない総電力量を表します。これをDoDで割ることでバッテリーを過放電させずに済み、さらに効率で割ることで充放電サイクル中に失われるエネルギー分のマージンを上乗せできます。
計算例
たとえば1日に10 kWhを使用し、自立日数を2日確保したいとします。バッテリーのDoDは80%、システム効率は90%とします。総電力量=\(10 \times 2 = 20\) kWh。これを(\(0.80 \times 0.90 = 0.72\))で割ると、\(20 \div 0.72 \approx 27.78\) kWh の公称容量が必要だと分かります。
よくある質問
放電深度(DoD)とは何ですか? DoDとは、バッテリーの寿命を縮めずに安全に使える容量の割合を指します。DoDが高いほど、必要な総容量は少なくて済みます。
なぜ効率で割るのですか? 実際のシステムでは、インバータやチャージコントローラ、ケーブルで熱としてエネルギーが失われます。そのため、実際に使えるエネルギーを確保するには、容量を少し大きめに見積もる必要があるのです。
太陽光パネルの容量も計算できますか? いいえ。このツールは蓄電池の容量のみを試算します。パネルの容量は、お住まいの地域の日照時間や充電目標によって変わります。