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手作り自家発電は可能？作り方や注意点についても紹介！
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2023.11.16 (木)Posted by
手作り自家発電は可能？作り方や注意点についても紹介！
近頃では電気料金の高騰により、光熱費を節約したいと考える人は少なくありません。
実際に、戸建て住宅の屋根にソーラーパネルが設置されている家庭は増えているので、需要・関心は高まっているでしょう。
また、最近ではDIYを趣味にする人が多いことから、手作りで自家発電したいと考える人もいます。
実際に私も作ってみようと思ったことがあります。
しかし、手作りの自家発電は専門的な知識・技術が必要であるため簡単ではありません。
さまざまな自家発電の方法がありますが、その中でも太陽光を使った発電は取り組みやすいです。
そこで今回は、手作りの自家発電が可能かどうかについて解説します。
最も取り組みやすい自作の太陽光発電装置の作り方や注意点についても紹介するので、ぜひ参考にしてみてください。
＜目次＞
1：自宅で自作発電するなら「太陽光発電」
2：太陽光発電を自作する流れ
3：手作り太陽光発電の注意点
4：実際にどれくらい発電できる？
5：まとめ
1：自宅で自作発電するなら「太陽光発電」
自宅で自家発電装置を自作する場合、いくつかの方法が考えられます。
例えば、災害時やアウトドアで活躍するような手回し発電機や、自転車を一生懸命漕いで発電する方法などがあるでしょう。
これらの仕組みを自作するのは難易度が高いため、「太陽光発電」が最も現実的な方法です。
実際に太陽光発電の装置を自作して自宅で電力を賄っている人もいます。
現実的とはいえ、太陽光発電を自宅で手作りするのも一筋縄ではいきません。
太陽光発電の自作の難易度は高い
知識や技術がある人であれば太陽光発電に必要なものをイチから自作して組み上げることはできるでしょう。
自作するのであれば、システムやソーラーパネルの大きさなどを好きなように決められるため、希望するものを設置しやすい点がメリットです。
しかし、その作業のハードルは高く一般的な知識を持つ人にとって、自作の難易度は非常に高いでしょう。
実際に、ソーラーパネルや電気設備などに関する専門知識がない人であれば、イチからの自作はほぼ不可能です。
また、必要な材料を選定し揃える手間もかかります。
このように必要な資材を用意するだけでなく、安全に組み立てるための知識を得る勉強時間も必要です。
もしイチから太陽光発電装置を自作する場合や、DIYなどの経験が浅い人はしっかりと勉強した上で万全の準備をしなければなりません。
キットを利用するのがおすすめ
もしどうしても太陽光発電装置を自作したい場合は、既に材料などが揃っており作り方の説明書が付属している「キット」を利用するのがおすすめです。
キットの場合、指定された大きさになるため、希望するサイズにならない可能性がありますが、自作する方法の中では最も成功率は高いといえるでしょう。
太陽光発電の自作キットはAmazonなどの通販サイトやホームセンターなどで販売されており、手軽に必要なアイテムを揃えられます。
取り扱い説明書などがあるため、知識・経験がない人でも組み立てることができ、その後、専門的な知識を身に付けていけば好きなようにカスタマイズすることも可能です。
自作キットの大きさや種類、充電できる量によって変わりますが、安いものであれば5,000円程度、しっかりとしたものであれば数万円で販売されているため、手軽に製作できるでしょう。
手作り発電機に必要な機器・材料
太陽光発電装置を自作する場合に必要な機器・材料は次の通りです。
ソーラーパネル
ソーラーパネルは太陽光を集めて電力に変換するパネル状の装置です。
ソーラーパネル自体を自作するのは困難であるため既製品を購入するのが無難です。
板状のしっかりとしたパネルからシート状で変形できるものがあるため、必要なものを選びましょう。
チャージコントローラー
チャージコントローラーは太陽光発電によって生じた電力をコントロールする機器です。
主に電流と電圧を一定にキープすることにより、過充電・過電流・電気の逆流といった事態を防ぎます。
チャージコントローラーがなくとも充電自体は可能ですが、電気トラブルが発生するリスクが非常に高く、安全性を保つためにも使用しましょう。
バッテリー
バッテリーはソーラーパネルで発電した電力を貯める充電池です。
発電した電力量に適したバッテリーを活用することで効率良く蓄電できます。
例えば、発電量に対してバッテリーの容量が小さければ十分に蓄電できず、容量に対して発電量が少なければ持て余すことになるでしょう。
先程のチャージコントローラーをパネルとバッテリーの間に使います。
インバータ
インバータは発電した電流を安定した電圧・周波数の電力に変換する機器です。
太陽光発電の電力は不安定であり、適切に充電したり電気を使用したりするために必要です。
接続機器
各機器を接続するためのケーブルなどの接続機器も必要になります。
2：太陽光発電を自作する流れ
太陽光発電を自作する際は、まず必要な機器・材料を揃えましょう。
揃えた後の主な手順は次の通りです。
①チャージコントローラーにソーラーパネル・インバータ・バッテリーを接続する
②パネルを太陽光に当て、電圧計を使用して適切に発電できているかを確認する
③太陽光が当たりやすい場所に角度・位置を調整して設置する
各機器を接続する際は、チャージコントローラーにバッテリー、インバータ、ソーラーパネルの順で接続します。
ソーラーパネルに太陽光を当てるときは、南向きに30度の角度で設置すると効率良く発電できます。
組み立てて設置する際は、太陽光発電に適した場所を確保し、天候を確認してから作業を始めると良いでしょう。
実際に太陽光発電は天候に大きな影響を受けるため、適切に接続・設置していても上手く発電しないことがあります。
また、全ての接続が終わるまで、ソーラーパネルに太陽光が当たらないようにしてください。
組み立て途中に太陽光が当たると、漏電・過充電などが発生するリスクが高まります。
そのため、組み立てているときはパネルに布を被せるなどの工夫が必要です。
太陽光発電を自作する際の費用
先程の通り、太陽光発電の自作キットは種類によって価格は大きく変わります。
一般的な各機器・材料の相場は次の通りです。
・ソーラーパネル：5,000円前後
・チャージコントローラ：5,000円前後
・バッテリー：10,000円～20,000円
・インバータ：10,000円前後
自身が求める規模によって価格は大きく変わり、こだわると10万円以上になることもあります。
住宅に大型のソーラーパネルを設置する場合はもっと費用がかかるため、自作した方が安いですが、賄える電力量は少なくなるため注意してください。
3：手作り太陽光発電の注意点
手作りの太陽光発電の主な注意点は次の通りです。
発火する危険性がある
私が自作を断念した最大の要因。
ソーラーパネルは電気を扱うため、使用する材料・組み立て方法・発電する容量などによって高熱を帯びたり発火したりする危険性があります。
実際に組み立てに不備があればバッテリーなどから火が出ることがあるため、専門知識がない人の自作はキットを使用したとしても危険といわれています。
他にもケーブルを接続する際の不備により異常な発熱が起こることもあります。
また、設置後しばらくは安定的に稼働していたとしても、各機器の劣化により発火することもあり、場合によっては熱を帯びたバッテリーが爆発することもあります。
例えば、自分が留守の間に火が出れば対応が遅れてしまいます。
このようなリスクを回避し安全に太陽光発電を使用するためには、定期的なメンテナンスが必要で、自作の場合は自分で行わなければならない点も大きな注意点です。
安定した電力の供給は難しい
そもそも太陽光発電は業者が実施する場合でも、天候に左右されやすいことから電力供給が不安定になる点がデメリットです。
自作の発電装置であれば、余計に電力の供給は不安定になるため、製作・設置・メンテナンスのコストに対して、賄える電力が少ないケースは多いです。
もちろん効果的に発電できるようになれば、家庭内の電力をある程度賄えますが、設置などに失敗したり、トラブルが起きたりするとマイナスが大きくなってしまうので注意してください。
4：実際にどれくらい発電できる？
手作り太陽光発電で発電できる量は、ソーラーパネルのスペックによって異なります。
例えば、100Wのソーラーパネルであれば1時間に発電できる上限は100Wです。
日の出が5時、日の入りが18時であれば13時間発電でき、1日の最大値は1300Wになるでしょう。
※もちろん日の出直後・日の入り直前は発電パフォーマンスは落ちます。
電気代に換算すると1kWhあたり31円とすれば、1.3kWhになるので約40円。
また、電化製品の使用時間で見てみると
ドライヤーの一般的な消費電力を600Wとすると、1時間使用するために6時間の充電が必要になります。
エアコンを使用する場合、標準的な運転モードで消費電力が500Wとしたとき、1時間利用するためには5時間の発電が必要です。
仮に1時間だけ充電した場合は12分しか使えません。
毎日晴天が続くわけではなく、季節によって日照時間が異なることも安定供給を阻害する要因となっているでしょう。
まとめ
この記事では、手作りの自家発電が可能かどうかについて解説しました。
さまざまな自作の発電方法の中でも太陽光発電が最も手軽ですが、難易度は高く発火するなどリスクもあるため注意してください。
必要な材料が揃った自作キットを使用するのがおすすめで、まずは価格が安く小さいものから試してみると良いでしょう。
知識と経験を積むことで、規模を大きくするなどカスタマイズもできます。
ただし、自作の場合には保証がなく、自己責任になるため注意しましょう。