How to Determine the Size of Battery Banks: A Guide by Green Power

新しいエネルギー私たちの現代社会に欠かせないものです。気候変動問題がますます差し迫ったものになるにつれ、化石燃料への依存を減らすために再生可能エネルギー源に依存する必要性が高まっています。太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギー源の人気が高まっており、バッテリーバンクはこのエネルギーを貯蔵および放出して、必要なときに電力を確保する上で重要な役割を果たしています。この記事では、エネルギー需要を満たすバッテリーバンクのサイズを決定する方法に関する詳細なガイドを提供します。例として、1 日の使用量が 10 キロワット時であると考えます。

バッテリーバンクのサイズの重要性

バッテリーを購入する際に最も難しい点の 1 つは、システムの要件を満たすバッテリーバンクのサイズを正しく決定することです。バッテリーバンクが小さすぎると、電力不足時に発電機の燃料に大きく依存することになる可能性があります。一方、バッテリーバンクが大きすぎる場合は、大きすぎるバッテリーバンクを充電するためにソーラーパネルを追加したり、より大型の発電機を追加したりする必要があるため、不必要なコストの無駄につながる可能性があります。

バッテリーバンクのサイズは通常、毎日使用する電力量に基づいており、通常は 1 日あたりのキロワット時 (kWh/日) で測定されます。毎日の電力消費量がわからない場合は、オフグリッドのサイジング計算ツールを使用して正しい方向を見つけることをお勧めします。この例では、毎日の使用量が 10 キロワット時であると仮定します。

バッテリーバンクサイズの計算

毎日のエネルギー消費量がわかったら、次の方法を使用してバッテリーバンクのサイズを計算できます。

毎日のエネルギー使用量から始めます (例: 10 kWh/日)。

バッテリー効率の要素を考慮します。鉛蓄電池の効率は通常約 80% ですが、リチウム電池の効率は約 95% です。

鉛酸：10kWh×1.25（効率）
リチウム：10kWh×1.05（効率）

放電深度 (DOD) を考慮してください。通常、鉛蓄電池の DOD は約 50% ですが、リチウム電池の DOD は最大 80% に達することがあります。

鉛酸: 10kWh x 2 (50% DOD)
リチウム: 10 kWh x 1.25 (80% DOD)

インバーターと充電コントローラーの効率係数を追加します。一般に、ほとんどの機器では 5 ～ 10% の効率係数が機能します。

鉛蓄電池：10kWh×1.1（効率）
リチウム：10kWh×1.05（効率）

バッテリー容量に影響を与える可能性がある温度の影響を考慮します。環境温度が 60°F であると仮定すると、特定の仕様書に記載されている温度乗数を使用できます。

鉛酸: 10 kWh x 1.05 (温度乗数、環境温度 60°F に基づく)
リチウム: 10 kWh x 1.05 (温度乗数、環境温度 60°F に基づく)

バッテリーバンク容量の計算結果

上記の式は、バッテリー効率、DOD、インバーター、充電コントローラーの効率、温度要因を考慮して、毎日の電力需要を満たすために必要なバッテリー容量が何キロワット時 (kWh) であるかを示します。1 日あたり 10 kWh の例の場合、計算は次のようになります。

鉛蓄電池: 10 kWh x 1.25 x 2 x 1.1 x 1.05 = 28 kWh の鉛蓄電池容量
リチウム: 10 kWh x 1.05 x 1.25 x 1.05 x 1.05 = 14.47 kWh のリチウム電池容量

これらの計算式は 1 日分の電力供給に基づいているため、これらの数値はバッテリーバンクの最小容量を表します。太陽電池アレイ (およびバックアップ発電機) は、バッテリーを毎日充電できるように設計されている必要があります。

リチウム電池バンクはより深い放電に対応でき、効率が高いため、全体の容量が小さいことは注目に値します。

バッテリー容量をアンペアアワー (Ah) に変換する

ほとんどのバッテリーの定格はアンペアアワー (Ah) で表されます。適切なバッテリーバンクを見つけるには、全体の容量 (上で計算したとおり) を電圧で割ります。ここではいくつかの例を示します。

鉛蓄電池:

28 kWh / 48 ボルト = 583 アンペア時
28 kWh / 24 ボルト = 1,166 アンペア時
28 kWh / 12 ボルト = 2,333 アンペア時

リチウム電池:

14.47 kWh / 48 ボルト = 301.46 アンペア時
14.47 kWh / 24 ボルト = 602.92 アンペア時
14.47 kWh / 12 ボルト = 1,205.83 アンペア時

一般に、より大きなシステムではより高い電圧 (24 または 48 ボルト) が使用されます。これは、電圧が高いほど効率が良く、必要な配線が少なくなり、各充電コントローラーにより多くのソーラーパネルを設置できるためです。ほとんどの大型インバータの定格は 24 ボルトまたは 48 ボルトです。

システム電圧の選択はいくつかの要因に基づいて行われますが、オフグリッドシステムを設計する場合はバッテリー容量 (kWh 単位) が最適な出発点となります。まずは毎日必要なバッテリー容量を把握し、その需要を満たすためにソーラーパネルやインバーターなどのシステムの他のコンポーネントのサイズを決定します。

グリーン電力について

Green Power は、私たちの生活様式を継続的に改善する持続可能なエネルギープロバイダーです。温室効果ガスの排出量を削減し、エネルギーコストを削減し、将来の世代にとって居住可能な地球を確保するのに役立ちます。グリーンエネルギーの分野では、Green Power は家庭や企業が持続可能なエネルギー目標を達成できるよう、高品質のソーラーパネルを提供することに専念してきました。

ソーラーパネルやバッテリーバンクのサイジングについてサポートが必要な場合は、Green Power のソーラー専門家にお気軽にお問い合わせください。当社は無料の見積もりを提供し、お客様のニーズに最適な太陽光発電ソリューションを選択し、エネルギー出力を最大化するお手伝いをいたします。

結論は

再生可能エネルギーシステムにとってバッテリーバンクのサイズは非常に重要です。正しいバッテリーバンクサイズを決定することで、不必要なコストの無駄を避けながら、必要なときに十分な電源を確保できます。上で概説した方法を使用してバッテリー容量を計算すると、エネルギー需要をより適切に満たし、太陽光または風力エネルギーシステムをより効率的にすることができます。ソーラーパネルやバッテリーバンクのサイジングについてご質問がある場合は、Green Power の専門家にお気軽にご相談ください。私たちは、持続可能なエネルギーのビジョンの実現をサポートします。