蓄電池、なぜ満タンにならない？
「太陽光が発電しているのに、なぜ蓄電池は思ったほど満タンにならないの？」
太陽光が発電していても、家で使ったあとに余った分だけが蓄電池に入ります。発電量・消費量・蓄電池容量を動かして、残量が変わるしくみを確かめます。
発電しているのに、たまらない日がある
太陽光が発電しているのに、蓄電池が思ったほど満タンにならない。
そんなことがあります。
発電した電気は、まず家で使われます。
そのあとに余った分だけが、蓄電池の充電に回ります。
発電量、家の消費、蓄電池の容量を動かしながら、1日の残量の変化を確かめます。
まず予想してみよう
初期条件は、8kWの太陽光パネル、発電の強さは「ふつう」、蓄電池容量は12kWhです。
朝の蓄電池残量は20%。昼間の使い方は「多い」にして、エコキュート、衣類乾燥機、エアコンを昼に使います。
8kWの太陽光があり、昼間も発電しています。この1日で蓄電池は満タンになると思いますか。
さわって確かめる
この模型では、1日を1時間ごとに区切って計算します。
発電した電気が家の消費を上回るときは、余った分だけを蓄電池に入れます。
発電した電気だけでは足りないときは、不足分を蓄電池から出します。
kWは、その瞬間にどれくらいの勢いで電気を使う・作るかを表します。
kWhは、その勢いが時間の中で積み上がった電気の量です。
このWeb実験では、1kWを1時間使うと1kWhとして扱います。
Touch
余った分だけ、蓄電池に入る
1日を1時間ごとに区切り、発電、消費、充電、放電、残量を見ます。
まず予想してみよう
8kWの太陽光があり、昼間も発電しています。この1日で蓄電池は満タンになると思いますか？
正解・不正解は付けません。結果を見たあとに、自分の予想と比べてください。
このWeb実験では、1kWを1時間使うと1kWhとして計算します。発電の強さや家電の消費は、しくみを見るための単純な模型です。
発電と消費
発電量と家で使う量を1時間ごとに比べます。
蓄電池残量
家で使ったあとに余った分が入るため、発電の山と残量の山は同じ形になりません。
18時〜19時の電気の流れ
発電した電気はまず家で使われ、余れば蓄電池へ入ります。不足すると蓄電池から出ます。
この条件では満タンになりませんでした。18時の残量は2.8kWhです。
何が起きた？
太陽光が発電している時間でも、家では同時に電気を使っています。
発電量がそのまま蓄電池に入るわけではありません。
まず家で使われ、そのあとに余った分だけが蓄電池へ入ります。
昼間にエコキュート、乾燥機、エアコンなどを使うと、蓄電池に回る余りは少なくなります。
そのため、発電しているのに満タンにならないことがあります。
しくみを解く
1. 発電した電気は、まず家で使われる
太陽光で作った電気は、まずその時間に家で使う分へ回ります。
発電量より消費量が少ないときだけ、余りが生まれます。
2. 蓄電池に入るのは、余った分だけ
蓄電池は、発電量そのものを全部受け取るわけではありません。
家で使ったあとに残った分が、蓄電池の空き容量に入ります。
空き容量がなければ、それ以上は入りません。
3. kWとkWhを分けて見る
kWは、その時間の勢いです。
kWhは、時間の中で積み上がった量です。
8kWの太陽光があるからといって、いつでも8kWhずつ蓄電池に入るわけではありません。
発電の強さ、時間帯、家の消費、蓄電池の空き容量によって、実際に入る量は変わります。
もう一度さわって確かめる
ミッション1：昼間の家電をOFFにしてみる
太陽光パネルを8kW、発電の強さを「ふつう」、蓄電池容量を12kWh、朝の残量を20%、昼間の使い方を「多い」にします。
エコキュート、衣類乾燥機、エアコンをOFFにすると、蓄電池残量はどう変わるでしょうか。
ミッション2：発電を増やすのと、消費を減らすのを比べる
満タンに近づけるには、発電の強さを上げるのと、昼間の使い方を少なくするのでは、どちらが効くでしょうか。
結果カードを見ながら、条件を変えて確かめます。
今日覚えること
太陽光で発電した電気が、すべて蓄電池に入るわけではありません。
まず家で使われ、そのあとに余った分だけが蓄電池に入ります。
昼間の消費が大きいと、発電していても蓄電池が満タンにならないことがあります。
この模型で省いたもの
このWeb実験は、太陽光発電、家の消費、蓄電池残量の関係を見るための単純な学習用模型です。
実際の太陽光発電や蓄電池では、天気、季節、方角、屋根の角度、影、パワーコンディショナー、充放電効率、充電上限、出力制限、劣化、機器ごとの消費電力、売電、買電、料金プラン、停電時の動作などが影響します。
このWeb実験は、特定の設備選びや契約、購入判断をすすめるものではありません。
実際の導入判断には、施工会社、メーカー、電力会社などの正式な資料やシミュレーションを確認してください。
参考・さらに学ぶ
- Solar Integration: Solar Energy and Storage Basics | Department of Energy - 米国エネルギー省による、太陽光と蓄電の基本を説明するページです。