このガイドを参照して、太陽電池が太陽光発電システムをどのように補完できるか、コスト、電池の種類などについて学びましょう。
ソーラーパネルは、その寿命にわたって光熱費を何千ドルも節約できますが、パネルが発電するのは日中のみです。ソーラーパネルは、曇りの日や夜間でも信頼できるエネルギー貯蔵システムを提供することで、この制限を取り除きます。
オフグリッドソーラーパネルは素晴らしい投資ですが、バッテリーパックによって機能を向上させることができます。この記事では、Guides Home チームが、さまざまな種類とその仕組み、コスト、ソーラー システム用バッテリーの選び方など、ソーラー パネルについて知っておくべきことをすべて説明します。
ソーラーパネルは電荷を化学的な形で蓄える装置であり、ソーラーパネルが発電していない場合でも、いつでもこのエネルギーを使用できます。ソーラーパネルと組み合わせて太陽電池と呼ばれることがよくありますが、バックアップバッテリーシステムはあらゆる電源からの電荷を蓄えることができます。これは、ソーラーパネルが動作していないときにグリッドを使用してバッテリーを充電したり、風力タービンなどの他の再生可能エネルギー源を使用したりできることを意味します。
バッテリーの化学的性質にはさまざまな種類があり、それぞれに独自の利点と制限があります。バッテリーの種類によっては、短期間に大量の電力を供給する必要がある用途に適しているものと、長期間にわたって安定した電力出力を必要とする用途に適しているものがあります。太陽電池で使用される一般的な化学物質には、鉛酸、リチウムイオン、ニッケルカドミウム、酸化還元フラックスなどがあります。
太陽電池を比較するときは、定格出力（キロワットまたはkW）とエネルギー貯蔵容量（キロワット時またはkWh）の両方を考慮する必要があります。電力定格はバッテリーに接続できる合計電気負荷を示し、ストレージ容量はバッテリーがどれだけの電力を保持できるかを示します。たとえば、太陽電池の公称電力が 5 kW、蓄電容量が 10 kWh の場合、次のように仮定できます。
ソーラーパネルと蓄電池システムは同じ電力向けに設計されていないことに注意してください。たとえば、5 kW のバッテリーと 12 kWh のバッテリーを備えた 10 kW の家庭用太陽光発電システムがあるとします。
米国エネルギー効率・再生可能エネルギー局によると、規模や所在地などのその他の要因に応じて、ソーラーシステムとバッテリーに25,000ドルから35,000ドルを支払うことができます。多くの場合、ソーラー パネルとバッテリーを同時に設置する方が安く (そして簡単に) なります。ソーラー パネルを設置した後にストレージを購入する場合、バッテリーだけで 12,000 ドルから 22,000 ドルの費用がかかる可能性があります。
性能の点では、毎日の充電と放電が必要な家庭用アプリケーションには、リチウムイオン電池が最適な選択肢であると考えられています。
2022 年 8 月に可決されたインフレ抑制法のおかげで、ソーラー パネルは 30% の連邦税額控除の対象となります。これは、太陽光発電システムを購入した年に受けられる連邦所得税控除です。たとえば、10,000 ドル相当の商品を購入した場合、3,000 ドルの税控除を申請できます。ローンの申請は一度しかできませんが、税金の支払い額がローンよりも少ない場合は、翌年に繰り越すことができます。
以下の表は、4 つの一般的な太陽電池の主な特性と、住宅用途におけるそれぞれの平均コストを示しています。
国立再生可能エネルギー研究所 (NREL) は、住宅、商業、送電網プロジェクトにおける太陽光発電システムとバッテリー システムの最新のコスト データを含む定期レポートを発行しています。太平洋岸北西部国立研究所 (PNNL) は、メガワット (1000 kW 以上) アプリケーションのいくつかのバッテリー技術をカバーする同様のデータベースを維持しています。
すべての太陽電池は同じ基本機能を備えていますが、種類ごとに適した用途が異なります。太陽電池の化学的性質が特定の用途に適している場合、太陽電池はより高い信頼性と投資収益率を実現します。
たとえば、一部の電力消費者は、1 日の特定の時間帯に 1 キロワット時あたりの料金を高くしたり、電力消費量が突然ピークに達した場合に追加料金を請求したりします。この場合、短時間に大量の電力を供給できるバッテリーが必要です。リチウムイオン電池はこの作業に適していますが、レドックスフロー電池は適していません。
バッテリーの種類に関係なく、バッテリーの使用可能な容量を示す放電深度 (DoD) も考慮する必要があります。DoD を超えると、バッテリー寿命が大幅に短縮され、永久的な損傷を引き起こす可能性もあります。たとえば、DoD が 80% の太陽電池では、蓄積されたエネルギーの 70% を使用することは許容されますが、w セルでは許容されません。
投稿日時: 2023 年 5 月 26 日
