ソーラーパネルとポータブルバッテリーの選び方
rio
ソーラーパネルとポータブルバッテリーについては、何度かバラバラと書いているのだけれど、これからやってみようという向きに知見を共有しておきたい。
ソーラーパネルの種類
発電素子
現在入手可能なパネルの発電素子はほぼ単結晶シリコン一択なので、ここで悩むことは無いはず。一方で、単結晶の中でもセル構造が異なっていて、安い順に以下がある。
- PERC
- N型TOPCon
- IBC / BC
この価格の違いは発電効率の違いで、価格が高い方が発電効率が良い。PERC型はちょっと前まで幅を利かせていたけれど、これから導入するならN型TOPConがベスト。
製品形状
製品形状としては、W当たりの価格が安い順に以下がある。
- リジッドパネル：アルミフレーム＋強化ガラス。重い。
- フレキシブルパネル：軽い。
- 折りたたみ式パネル：軽い。運べるようになってる。
- 小型・USB直結：ほぼ実用にならない。
バイパスダイオードの有無
バイパスダイオードが製品仕様に明記されていないパネルには注意が必要。パネルは発電セルが列になっている。で、ある列に影がかかった時に、その列をバイパスすることで、パネル全体が発電しなくなる、あるいはホットスポットができることを防止するのが、バイパスダイオード。
どのぐらいの効果があるかというと、バイパスダイオードが無い、100 W × 4枚構成のトータル400 Wのパネルで300 W程度発電出来ている時に、4枚のパネルそれぞれに2cm程度の帯状の影を落とすと、発電量が10分の1程度まで落ち込む。ほぼ発電しなくなる。
以下のパネルはバイパスダイオードがある。
以下のパネルはバイパスダイオードが無い。
バイパスダイオードが有るに越したことは無いのだけれど、発電時間帯に影が差し込まない場所に設置できるなら、無いパネルの方がかなり安いというメリットがある。
拙宅の場合、日陰にならない屋上にはECO-WORTHYのリジッドパネルを置き、ベランダ外とリビング外で日除けを兼ねているのは軽量なSanraifuのフレキシブル、日陰にならないベランダ手すり上に設置しているのはLVYUANのパネル、という使い分けをしている。
ソーラーパネルのつなぎ方
上の製品の場合、LVYUANは100 W × 4が直列に接続されており、48 Vの直流で出力する。つまりパネル1枚は12 Vで出力する。ECO-WORTHYのパネルは195 W × 2だが、これもパネル1枚は12 V。Sanraifuのパネルは開放電圧（Voc）が19 Vあり、20 Vとして設計した方が良い。
パネルが複数ある場合は、接続するケーブルとポータブルバッテリーの最大入力電圧・ワット数と勘案して、最大の電圧となるように直列に接続する。
パネル同士をパネルから出ているケーブルだけで直接接続できる設置位置なら問題無いが、長さが不足する場合はMC4ケーブルで接続する。
同じケーブルで屋内に引き込む際にMC4コネクタが邪魔になることがあるので、4SQのケーブル単体を購入してケーブルだけ通してから、コネクタを成端しても良い。
最後に、MC4からXT60に変換してポータブルバッテリーに接続する。
このケーブルは16 AWGで、300 V耐圧となっているので、後述の組み合わせなら特に問題はなし。
ポータブルバッテリー
どのポータブルバッテリーでもXT60が採用されていると思うが、最大入力電圧・ワット数は製品毎に異なる。
例えば、拙宅で使っているSolix C1000 Gen 2は、ソーラー入力の開放電圧（Voc）は60 V以内、最大電力は600 W、短絡電流（Isc）は15A以内となっている。
つまり、以下の組み合わせとなる。
- Sanraifu：3枚直列で、Voc 57 V、600 W、10.5 A
- ECO-WORTHY：2枚直列で、Voc 24 V、390 W、16.25 A（15 Aを超えるがバッテリー側で制限される、MC4->XT60ケーブルもOK）
- LVYUAN：1枚で、Voc 48 V、400 W、8.3 A
これがC2000 Gen2だと、ソーラー入力の開放電圧（Voc）は60 V以内、短絡電流（Isc）は15A以内となっていてC1000と同じだが、最大電力は800 Wとなる。
では、Sanraifuを4枚直列で800 Wにできるかというと、Vocが60 Vを超えてしまうので、2枚直列を2組並列にして電圧を48 Vに抑えることになる（それでも15 Aを超えるのでバッテリー側で制限される）。
まとめ
設置箇所やポータブルバッテリーの性能によって、ベストなソーラーパネルは変わるので、難しいと思ったらChatGPTに聞いてみるのもアリ。
