太陽電池について知っておくべきこと

同社が 2015 年に広く販売を開始したテスラの Powerwall は、太陽エネルギー貯蔵へのリチウムイオン技術の最初の重要なアプリケーションでした。 それ以来、いくつかの競合他社が市場に参入し、同等以上の製品を提供しています。

これは ソーラー世帯に朗報です。 電池技術も同様に重要です。 パネル自体、どれが ますます手頃な価格になる より効率的です。

私は2008年に太陽光発電所に引っ越しました。 当時、バッテリー バンクは 16 匹の鉛酸モンスターで構成されていました。それぞれの体重は 50 ポンド以上で、約 3 か月ごとに水が必要でした。 その水がなければ、バッテリーは植物のように乾き、枯れてしまいます。

DC バッテリー電源を 120 ボルトの AC 電源に変換して照明や電化製品に使用するインバーターは、200 ポンドの巨大なものでした。 落雷で壊れた後、サービスのためにオレゴンまでずっと運んでいたとき、それは事実上私の背中を骨折しました。

今日の 太陽電池 軽くて長持ちするだけでなく、インバーターや充電コントローラーを内蔵しているものが多いです。 これにより、それらが小さくなり、インストールが容易になります。 また、より効率的です。 スマートバッテリーは、太陽が出ている間は充電モードを維持し、夜間は放電に切り替えることで、自己調整することができます。 これにより、途切れることのない電気の流れが保証されます。

また、2023 年 1 月 1 日以降、 税額控除 太陽エネルギーシステム用が利用可能になりました。 それらは、2022 年に可決されたインフレ抑制法の一部として含まれていました。 住宅所有者は、太陽エネルギー システムに対して 30% の税額控除を受けることができます。

太陽電池とは

誰もが知っているように、バッテリーは電気エネルギーを蓄える装置です。 最近では、それらはほとんどどこにでもあります。 これらの機能は、太陽電池を他のものと区別します。

• 化学： ほとんどの太陽電池には、何らかの形のリチウムイオン技術が組み込まれています。 アルカリ電池や鉛蓄電池とは異なり、液体電解質がなく、漏れることはありません。 ニッケルカドミウム (Ni-Cad) バッテリーとは異なり、毒性はありません。
• 放電深度 (DoD): 太陽電池は深放電型電池の一種で、再充電が必要になる前にほぼ完全に放電しても安全です。 従来の充電式バッテリーの最小 DoD は 50% ですが、多くの太陽電池の DoD は 100% に近づいています。
• 定格電力: これは、バッテリーから一度に取得できるエネルギー量をキロワット (kW) で示します。 多くの太陽電池には、連続電力定格の他に、5 分間の瞬時電力定格もあります。 バッテリーが短いバーストでどれだけの電力を供給できるかを測定します。 排水ポンプのように、一度に多くの電力を必要とするデバイスがある場合、これは重要です。
• 容量： これはキロワット時 (kWh) で測定され、バッテリーがどれだけの電力を蓄えられるかを示します。 一般に、太陽電池は他のタイプよりも容量が大きくなります。
• 放電レート (C レート): 太陽電池は、通常の二次電池より放電率が高くなります。 これは、バッテリーに蓄えられた電力の多くが、短期間で家電製品の操作に利用できることを意味します。
• 寿命： 通常、太陽電池は 10 年から 15 年と、通常の充電式電池よりも長持ちします。
• メンテナンス： 最新の太陽電池のほとんどは密閉されており、メンテナンスは不要です。 ほとんどのコンポーネントはリサイクル可能であるため、通常、廃棄は問題になりません。

太陽電池の種類

太陽電池を化学的に分類すると、リチウムイオン、フロー、鉛酸の 3 つの主なタイプがあります。

リチウムイオン電池は、軽くてクリーンで、多くのエネルギーを蓄えることができるため、最も一般的です。 ニッケルマンガンコバルト酸リチウム（NMC）とリン酸鉄リチウム（LFP）の2種類があります。 NMC バッテリはより強力な傾向があるため小型化できますが、LFP バッテリは長持ちします。

フロー電池は一般に工業用サイズであり、現在、住宅所有者向けのオプションではありません。 鉛蓄電池は信頼性が高いですが、前述のように、リチウムイオンより扱いにくく、より多くのメンテナンスが必要です。

化学以外にも、太陽電池を比較する方法が 4 つあります。

• 一体型インバーター: 一部の太陽電池には外部インバーターが必要ですが (別料金)、多くの場合、インバーターと充電コントローラーが内蔵されています。
• カップリング: バッテリは AC または DC カップリングを持つことができます。つまり、AC または DC 負荷に接続できます。 AC カップリングは、出力を電気パネルに直接供給できるため、取り付けが簡単です。 ただし、DC 結合の方が全体的なエネルギー効率が高くなります。
• 積み重ね可能: 一部の太陽電池は、追加のバッテリーとリンクすることができます。 これにより、必要に応じてストレージ システムのサイジングを柔軟に行うことができます。
• 電圧： 太陽電池は、6、12、24、または 48 ボルトで動作します。 バッテリー電圧は、ソーラーパネルの電圧と一致する必要があります。

太陽電池の長所と短所

アン オフグリッドの太陽光発電施設には蓄電池が必要、しかし必ずしもグリッドタイドのものではありません。 グリッドに接続された太陽光発電システムは、電力会社に直接電力を供給することができ、そうでない場合でも、グリッドはバックアップとして機能できます。

それにもかかわらず、いくつかの欠点はありますが、送電網に接続された住宅は蓄電池の恩恵を受けることができます。

長所

• 停電時の電力： より静かに 発電機よりきれい、太陽電池は、嵐、輪番停電、公共安全の停電時に電力を供給します。 後者は 山火事の国でますます一般的.
• エネルギー コストの削減: バッテリ バックアップを使用すると、電気料金が高い時間帯に電力網をオフにすることができ、コストを節約できます。
• 送電網の負荷を軽減します。 あなたが使用する貯蔵エネルギーは、電力会社のエネルギー需要が少ないことを意味します。

短所

• 料金： 太陽電池は安くはありません。 フル インストールの価格は 6,000 ドルから 20,000 ドルの範囲で、永遠に続くわけではありません。 保証期間は通常10年前後です。
• 複雑さの増大: 電池を入れるスペースが必要です。 また、追加の配線と転送スイッチを追加する必要があるため、バッテリー電源を使用しているときにパネルをグリッドから切り離すことができます 停電中.
• 環境への影響: リチウム採掘は環境に悪影響を及ぼします。 太陽電池のほとんどの材料はリサイクル可能であるため、これは部分的に相殺されますが、リチウムイオン電池の需要が増加するにつれて、依然として戦略的な問題です.

Chris Deziel は、30 年以上にわたって建築業界で活躍しています。 彼はオレゴン州の砂漠に小さな都市をゼロから建設するのを手伝い、2 つの造園会社の設立を手伝いました。 彼は大工、配管工、家具の修理業者として働いてきました。 Deziel は 2010 年から DIY 記事を書いており、オンライン コンサルタントとして働いており、最近では Home Depot の Pro Referral サービスで働いています。 彼の作品は Landlordology、Apartments.com、Hunker に掲載されています。 Deziel は科学コンテンツも出版しており、熱心なミュージシャンでもあります。