ポータブル電源とソーラーパネルを活用した家庭の電力自給術

電力自給の概念

電力自給とは、電力会社の使用率を減らすため、自家発電設備を自らの力で作る事により電力をまかなうことです。この概念は、電力会社との系統連系を断つ完全オフグリッド(独立型)自家発電設備を取り付けてもらい、余剰電力の売買と購入電力を組み合わせた系統連系型など、様々な形態で実現されます。
電力自給の目的は、『電気料金の削減・災害時の電力確保・環境負荷の低減・余剰電力の売買による収入』などが有り、どの目的を選ぶかは電力自給者の考え方で大きな違いがあると言えるでしょう。
今回は、電力自給の主な形態『オフグリッド(独立型)』に焦点を当て、電力会社の送電網に一切接続せず、太陽光発電や蓄電池などの自家設備のみで電力を自給自足する状態を掘り下げて解説します。

家庭が自ら電力供給する方法

家庭が自ら電力供給する方法とは発電された電気を自宅に送り届けることです。発電場所で作られた電気を家庭へ送り、2種類の方法により自家消費を行います。
【オフグリッド】
系統電力に頼らない(接続されてない)ため、毎月の電気料金を削減できます。蓄電池を併用する事でソーラー発電の無い夜間や、災害による停電でも電力供給が途絶えません。
【系統連系型】
電力会社の送電網に接続したまま、自家発電設備で発電した電力を自家消費し、不足分を電力会社から購入したり、余剰分を売電したりする形態です。
オフグリッドとは異なり、系統電力に接続されてた状態は『電力自給率100％とは言えず』家庭が自ら電力供給する方法としては、少々ニュアンスが異なる事を覚えましょう。
そして、どちらの電力供給を選んだ場合でも、電力自給率アップを目指すには『蓄電池の併用が不可欠となります』
発電の種類として、『火力発電・水力発電・原子力発電・太陽光発電・風力発電、地熱発電』様々な方法が有り、家庭が自ら電力供給する方法として『太陽光発電』が、一般的な方法となります。
太陽光発電による電力自給のメリット
・経済的メリット：電気料金の削減、災害時の停電時にも電力生活の継続が可能
・環境的メリット：環境負荷の低減に貢献
一般的な電力自給を実現する設備
・太陽光発電：クリーンな太陽光で電力を作る発電システム
・蓄電池：発電した電気を貯めておく蓄電システム
電力の自家消費率と電力自給率
・自家消費率(発電した電力)：家庭で使用した電力の割合
・電力自給率(消費した電力)：自家発電で賄った電力の割合
両率は誤解されがちな表現ですが明確には異なっており、電力自給率が高いほど電力購入に頼る割合が低いことを覚えましょう。

従来の電力供給との比較

従来の電力供給(火力発電)と比較すると、再生可能エネルギー太陽光発電は資源の枯渇や気候変動のリスクが低く、発電時のCO2排出量が少ない一方、天候に左右されるため電力供給の安定性が課題です。
しかし、再生可能エネルギーの比率は年々増加しており、電力供給の選択肢として日本でも需要性が高まっています。
その要因として、電池の進化により安定性や長寿命化など、蓄電池側の技術進歩が、天候による影響を上回り安定した蓄電量が電力供給の継続へ繋がり需要が増えたと言えます。
従来の電力供給の課題(エネルギー自給率の低さ)
日本は化石燃料の多くを海外からの輸入に頼っており、エネルギー自給率が低いことが従来からの課題です。
しかし、電力を国内でまかなう割合を高める再生可能エネルギーの利用は、先ほど申し上げた通り増加傾向となります。
一般家庭へ導入する従来の設備が高額な物として定着しており、エネルギー自給率の低さへと直結する部分でした。
コストダウン化された現在でも、一般的な太陽光発電に蓄電池を取り付けると200万円を超える費用が発生します。1度設置を行えば長年使えることから、増えている様に見える分、増加傾向となっています。
現在も従来も電力供給の課題は設置費用がエネルギー自給のネックと言えるでしょう。
その中でも『蓄電池自体の費用が高い』この問題が、従来より続くと感じます。

防災から停電対策まで通用するポータブル電源の普及

ポータブル電源とは、内蔵バッテリーに電気を蓄え、電源のない場所でもスマートフォンや家電製品に電力を供給できる持ち運び可能な大型バッテリーです。モバイルバッテリーよりも大容量で、AC出力やUSB出力などを備えキャンプや車中泊などのアウトドアから、災害時の停電対策としても活用されます。
避難場所へ持ち運べる便利な小容量タイプから、オフグリッド可能な容量拡張バッテリー接続タイプも存在し、家庭用蓄電池に匹敵する電源となります。
そんな幅広い用途に使用するポータブル電源を選ぶ際は、『各種容量に応じた機種を販売するブランド・改良を続け新モデルを継続的に販売するメーカーがおすすめ』です。
特に、UPS機能(無停電電源装置)搭載モデルで急速充電に対応し、従来型のリン酸鉄リチウムイオン電池より長寿命・安全面の強化された半固体リン酸鉄リチウムイオン電池採用のポータブル電源が、どの用途にも適しており使用場面を選ばない使い方が最大の魅力となります。
Dabbsson（ダブソン）はこの半固体LiFePO₄バッテリーを採用し、約10年以上の長寿命と高い安全性を両立。急速充電・UPS・ソーラー充電にも対応しており、家庭用蓄電池としても信頼されています。
また、日中の電力を補い長期停電へ備えるには、ソーラーパネルとのセット購入も重要な考え方です。
ポータブル電源の普及とは、家庭用蓄電池としての機能を持ち運べる便利さから、防災面にまで通用する『新しい電源の誕生』と言えるでしょう。

ポータブル電源の普及前：電力自給の状況は停電対策として有効

ポータブル電源普及前の電力自給状況は、災害時などの電力自給には発電機が主流でした。
燃料(油脂類)の携行、騒音、排気ガスなどが課題として、生活圏より遠ざた配置が適切な電源です。
また、自宅での電力確保は停電中のコンセントへ逆戻したり発電機本体から引くなど、移動に特化した形状では無いため送電用ケーブルを長く使う事が一般的でした。
ポータブル電源の普及前は、停電対策として有効機能する物ではあるが、持ち運べない分の制限がネックと言えます。
そして、ガソリンやディーゼル発電機には、燃料運搬が必要という課題もありました。
ポータブル電源の普及後：電力自給の方法は防災面に有効
ポータブル電源は独立型電源として機能するため、ソーラーパネルを接続するだけで電力自給が行えます。
太陽光発電でクリーンな電力を得てポータブル電源に蓄えて自家消費する方法は、簡単に始めるオフグリッドへの第一歩になります。
電力会社から購入する電気を使い本体充電も行える機能を搭載していることから、停電時の備えにもなり多機能と言えるでしょう。
また、防災面として有効なポータブル電源、最大の特徴は『避難が必要な災害に持ち運べる電力として活躍することです』
近年では、家庭用蓄電池として通用する『容量拡張バッテリー』の登場から、自宅の電力を数日分蓄える超大容量ポータブル電源まで登場しています。
・持ち運びに優れた小型ポータブル電源は、避難が必要な災害に有効
・電力自給に特化した容量拡張バッテリー型ポータブル電源は、停電対策に有効
どちらも電気代削減まで通用することから、ポータブル電源は家庭用蓄電池として機能する一面も持っています。
Dabbssonの3000L・DBS3500のように、ソーラーパネルから直接充電しながら家庭の電力を賄うことができるモデルもあります。
晴天時に太陽光で充電し、夜間や停電時に使用することで、日常と防災を両立した持続可能な電力自給が可能です。

家庭用蓄電池として使うポータブル電源の発想

ポータブル電源の登場による変化は『携帯性・大容量』どちらかの選択により、電力自給のあり方を大きく変えました。
自宅に設置する大型の蓄電池システムと比べ、ポータブル電源とソーラーパネルの組み合わせを手軽に導入でき、電力自給への第一歩となります。
家庭用バックアップ電源として自宅での電力供給が行え、電力会社に依存する度合いを減らすポータブル電源の使い方から、太陽光パネルと連携することで、持続可能な電力自給を得ることができ節電効果の向上にも貢献しています。
家庭用蓄電池として使うポータブル電源の発想は、災害による停電時の非常用電源として活用でき、据え置き型の家庭用蓄電池と比べて持ち運べる手軽な蓄電池と言えるでしょう。
また、家庭用蓄電池は一度設置すると基本的に移動できず一般的に大容量です。(専門業者による工事が必要)ポータブル電源は容量が小さく工事なしで手軽に利用できます。
拡張バッテリーを接続する事で容量を増やすポータブル電源も、少々重いですが男性なら移動可能な重量となります。
大容量モデルや高出力タイプを選ぶ事で、スマートフォン・ノートパソコン・扇風機・冷蔵庫・電子レンジ・エアコンなど、さまざまな電気製品に給電が行え、万能な家庭用蓄電池として機能します。
Dabbsson DBSシリーズは家庭用のバックアップ電源として機能するだけでなく、拡張バッテリーを接続することで容量を2倍以上に増やすことも可能。一般的な家庭の冷蔵庫・IH調理器・照明などを同時に動かすことができ、非常時でも日常生活を維持できます。工事不要で持ち運びできるため、据え置き型蓄電池と比べても導入ハードルが低いのが魅力です。

ポータブル電源を選ぶ際のポイント

・容量と出力の確認：バッテリー容量(Wh)出力(W)を選びましょう。
・UPS機能の有無：停電時に自動で電力供給を切り替えるUPS機能があれば、家電の電源が途切れるのを防ぎ、安心して利用できます。
・充電速度：緊急時でも素早く充電できる超急速充電機能に対応していると、避難時や状況の変化に対応しやすくなります。
・バッテリー寿命：長い寿命が期待できる半固体リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを採用した製品を選ぶと、長期的な防災備蓄に適しています。
・耐久性と携帯性：持ち運びやすさや衝撃に強い構造、防塵防水性能など、災害時の過酷な状況でも使用できるタフな設計である事も考慮しましょう。
・ソーラーパネルとの連携：バッテリーが切れても、ソーラーパネルで再充電できれば長期停電にも対応できます。
上記6点を基準に、家庭用蓄電池として使うポータブル電源の発想を煮詰めて答えを導きましょう。

ソーラーパネルから始める電気の自給自足

ソーラーパネルとポータブル電源を接続する
ポータブル電源は充電機能とバッテリーを内蔵しており、ソーラーパネルを接続することで太陽光発電した電力を直接充電できます。
多くのソーラーパネルやポータブル電源には、接続するための共通コネクタ(MC4)が搭載されており、接続は比較的簡単です。
太陽光で発電した電気を自家消費する
日中に太陽光発電で得られた電気をポータブル電源に蓄え、スマートフォンやパソコンなどの小型家電から、リビングの家電まで幅広く活用できます。
これは、電力会社から電気を購入する量を根本的に減らす最も直接的な節電・電力自給の方法です。
電力不足や停電時の備えとして活用する
ポータブル電源に蓄えた電気は、停電などの災害時にも活用できるため、非常用電源としても役立ちます。ソーラーパネルとポータブル電源を組み合わせることで、電力の安定供給が難しい状況でも電気を賄うことができます。
ソーラーパネルから始める電気の自給自足のメリット
・コスト削減：電力会社からの電力購入を削減し、長期的に電気代を節約できます。
・環境への貢献：自然エネルギーを活用することで、環境負荷の低減につながります。
・災害対策：停電時でも最低限の電力を使えるため、安心感が得られます。
【ソーラーパネル・ポータブル電源の設置ポイント】
・互換性を確認する：接続するソーラーパネルとポータブル電源のコネクタが対応しているか確認しましょう。
・日当たりの良い場所を選ぶ：日照時間の長い場所や、日当たりの良い庭やベランダでソーラーパネルを設置すると、発電効率が向上します。草木の影が落ちる場所では、長時間のソーラー発電を行わないこと(ホットスポットの低減)
【電気の自給自足を継続するポイント】
・長年の使用を考えて枠付きソーラーパネルを選ぶ(発電量の安定)
・強風(暴風)盗難に備えて強固なパネル設置や使用者のみ立ち入りできる場所を選ぶ(破損盗難の防止)
・電気製品の省エネ運転を心掛ける(電力使用量の節約)
・蓄電量を上回るソーラー発電規模の場合は、他のポータブル電源や容量拡張バッテリーへ移し替える(天候不良へ備えた電力確保)
ソーラーパネルから始める電気の自給自足とは、1日1日のオフグリッドを達成させて継続します。発電量に対して自家消費率を下げて(節電)天候不良へ備えます。そのまま電力自給率(消費)を維持する事が重要です。
晴れた日は有り余る電力を自由に使えると思いがちですが、梅雨時期や冬季の天候不良は一週間続く場合も多いです。節電意識を身につけて適切なエネルギー消費を模索した生活が大切となります。
ソーラーパネルとポータブル電源を組み合わせることで、電力会社に依存しないクリーンなエネルギー循環が可能になります。Dabbssonのソーラーパネルシリーズは、折りたたみ式で持ち運びやすく、家庭用からキャンプ・防災まで幅広く対応。同社のポータブル電源に接続するだけで、太陽光から直接充電でき、停電時も安定した電力を確保できます。

ポータブル電源の寿命は家庭用蓄電池へ匹敵する

ポータブル電源の寿命は製品によりますが、家庭用蓄電池の10～15年という寿命には「匹敵しない」のが一般的です。
ポータブル電源の寿命は通常サイクル寿命で決まり、リン酸鉄リチウムイオン電池搭載モデルでは約3,000～4,000サイクル、その半分のサイクル数を持つ一般的なリチウムイオン電池では500～1,000サイクルが目安となります。
毎日フル充電する場合、ポータブル電源の寿命は数年から10年程度になりますが、家庭用蓄電池と比較すると一般的に短いです。
こちらが一般論となり、リン酸鉄リチウムイオン電池搭載型ポータブル電源は、発売より10年経過してない事で目安として認知されています。
では、ポータブル電源の寿命を長くする方法は無いのか？
・ポータブル電源の使用はなるべく日没後に行い充放電の同時使用を控える(高温による電池劣化の予防)
・寒冷地でのポータブル電源使用は最適な温度を作る(低温による電池劣化の防止)
・ポータブル電源の定格出力に対して同等の電気製品を長時間使わない(サイクル数減少による電池劣化の予防)
・残量0%のまま長期間放置しない(過放電による電池劣化の防止)
上記に付け加えるとしたら、1日使用後の残量を30%以上へ一定に保つなど、深い電池放電を避ける事も電池劣化の防止につながります。バッテリーや電池類とは『暑い寒い環境での充電や深い放電』が寿命を削る原因です。
先ほどお伝えした、リン酸鉄リチウムイオン電池搭載モデルのポータブル電源を毎日フル充電する場合は、約3,000～4,000サイクルと言われ、電池寿命10年を想定されています。
そこで、発想を変えてみませんか？
暑い寒い環境での充電を改善したり、同じポータブル電源や容量拡張バッテリーの複数持ちから、深い放電を控えサイクル数の減少を抑える。
技術の進歩を待つよりご自身の使用状況を考え改善する事で、ポータブル電源の寿命は家庭用蓄電池へ匹敵するものとなるでしょう。
また、リン酸鉄リチウムイオン電池の中でも『熱に強い半固体リン酸鉄リチウムイオン電池搭載ポータブル電源を取り入れる』この選択肢もポータブル電源の長寿命化へ大きくつながります。
この様な考え方の継続は、家庭用蓄電池へ匹敵するポータブル電源の使い方と言えるでしょう。
ポータブル電源を取り入れた完全オフグリッド達成者としての見解でした。
再生可能エネルギーと高性能ポータブル電源の組み合わせは、持続可能な暮らしを実現する第一歩です。Dabbsson（ダブソン）シリーズのような長寿命・高安全設計の電源を取り入れて、家庭でも安心して「電力の自給自足」を始めてみませんか。