パワーステーション - コストとメリット

読書時間 5 議事録

Aktualisiert – 1月 5, 2025

発電所は旅行用の電力を供給する。その利点はコストに比例するか？

原理的にはそうだ。結局のところ、パワーステーションも充電する必要があり、そのためには、手の届く範囲にコンセントがない場合、十分な日照時間が必要だ。日差しの強い南国でなければ、すぐに窮屈になる。

次のセクションでは、発電所を購入する前に考慮すべき点と、費用対効果の高い代替案について概説する。

モデルと性能範囲

パワー・ステーションという言葉には、さまざまなサービスが含まれている。身近なパワーバンクはこれまで携帯電話、タブレット、耳かきなどの充電用として知られてきたが、パワーステーションのメーカーはIH調理器、電子レンジ、トースター、グリル、冷蔵庫、パソコン、ノートパソコンなどの操作が可能であることを宣伝している。

最大出力は約12kWと宣伝されている。メーカーによっては、このような高出力を実現するために、バッテリーモジュールをモジュール式にカスケード接続できるものもある。しかし、このオプションは通常、メーカー独自の製品範囲でしか利用できない。これは、個々のメーカー固有のケーブル接続によって保証されている。

出国より入国が少ない？

エネルギーコストを削減します」といった宣伝文句は、そのような発電所を利用すれば、以前よりも電気使用量が減ることを示唆している。

もちろん、これは主電源から充電するのではなく、太陽エネルギーだけで充電する場合にのみ適用される。また、よく宣伝される「急速」充電は、通常80 %までで、真夏の数少ない真昼の時間帯に最適な太陽光がある場合にのみ機能する。しかし、管理可能な数の太陽電池モジュールでフル充電するには、これでは不十分だ。

一方、主電源からの充電は、一定の充電電流が利用できるため、短時間で済む。主電源で充電しようが太陽光発電で充電しようが、電力は常に供給しなければならない。少なくとも、永久携帯電話がまだ実現しない限りは。

ポータビリティとその限界

追加のバッテリー・モジュール、ケーブル、ソーラー・パネルを含むパワーステーションの重量に加え、初期の可搬性がますます物流上の課題となっている。また、完全な拡張のための取得コストは、すぐに5桁の請求額へと上昇する。

テントの中でIHコンロやコーヒーメーカーに火を入れられるのはいいが、技術機器を満載したトレーラーを持ち歩きたい人はいないだろう。

ノートパソコン、遠隔地でのインターネット接続のためのスターリンク、照明、携帯電話やタブレットの充電器などの電源が確保できる方が現実的だ。しかし、これに1,000ドルもかけるとなると、考え直す人もいるかもしれない。

常に疑問が残るのは、それで何を（！）どのくらいの時間供給できなければならないのか？太陽エネルギーで1日／1晩の消費量を補えるだけの日照があるのか、それとも主電源で一晩中充電できるのか？

これらの質問に否定的に答えなければならないほど、そのような設備に投資する価値は低くなる。結局のところ、満タンよりも空っぽの方が多く、当分の間、十分なエネルギーを確実に充電できないバッテリーは、ほとんど何の役にも立たない。

もっと安くならないのか？

...数千の価格を考慮して自問する人もいるだろう。しかし、「少し」バッテリーの質が悪くても「少し安い」価格で提供される。言い換えれば、あなたはあなたが支払うものを得る。

しかし、バッテリーの品質が "少し "悪いとは何だろうか？例えば、メーカーが1,500サイクル、3,000サイクル、6,000サイクルのいずれを保証しようとも、それだけで価格が2倍から4倍になることは正当化される。したがって、同じ公称容量のバッテリーが250～1,000ユーロもすることは容易に想像できる。
もうひとつの要因は、バッテリーにBMS（バッテリー管理システム）やバランサー（セル均等化用）が内蔵されているかどうかだ。これが生産時に数ユーロにしかならないとしても、最終顧客にとっては価格も高くなる。

代替案？

選択肢のひとつは、自作することだ。あまり魅力的でない筐体デザインを受け入れるのであれば、この方が財布にかなりやさしく、さらに高性能である。

ソーラーパネルが性能に応じてスペースを必要とするように、性能には物理的な保管スペースが必要だからだ。

機器の堅牢性は、単純にエンクロージャの選択に依存する。工業用またはMIL規格のエンクロージャーは、デザイン賞を受賞することはないかもしれませんが、コンポーネントをしっかりと保護しながら、乱暴な取り扱いを可能にします。

IP65準拠のケーブル接続により、水による深刻な脅威はありません。

の中で 記事 は、より大規模ではあるが、このようなプロジェクトについて述べている。バッテリーの数、つまり出力は拡張可能であるため、どのようなバリエーションでも計画し実施することができる。

モジュール性、ひいては携帯性を維持するため、EVE-Energyバッテリー（1個約5.2kg、6,000回（！）の充電サイクルを保証）を「バッテリーモジュール」ハウジング（充電モジュール用13.6V DC接続付き）に4個以上収容することはできません。これにより、13.6Vパックを3.4V、280Ah、3,800Whに相当する4つの個別バッテリーに変換することができる！

充電モジュール "には、13.6V 30AのLiFePo4バッテリー用ビクトロン230Vメイン充電器、ソーラーモジュール接続用ビクトロンMPPTコントローラー100V 30A、バッテリーモジュール用DC接続、USB接続が含まれる。現在のところ、筐体なしで合計約550ユーロ。

230 V電源モジュール "には、公称2,000 Wのヴィクトロンインバーター、対応するヒューズ、230 Vソケット（IP 65 - ！ - ）、バッテリーモジュール用DC接続、USB接続が含まれ、価格は約650ユーロです。

より少ない電力で対応できる人は1,000Wのインバーターを、より多くの電力を必要とする人はより大きな機器を選ぶこともできる。
出力が約3,000W以上の場合は、24Vまたは48Vシステムを検討する必要がある。一方では、このようなバージョンはコスト効率が高く、他方では、このような大きなケーブル断面積を必要としないため、結果的にコスト削減とケーブルの柔軟性が向上する。

全部で230V 2kW、13.6V 280Ah、つまり3,800Whのパワーステーションが約1,650ユーロ、それに3つのハウジング、ヒューズ、プラグ、ソケット、ケーブルがついている。これは、価格と品質の両面で無敵の試みとなるはずだ。

p.s. 指定の性能データは、ほとんどが最大性能データであることにご注意ください。寸法を決める際には、70%の最大利用率を想定する必要があります。これにより、負荷限界での連続運転が回避されるため、技術の耐用年数が延び、緊急時には短時間利用できる予備が残ります。

p.p.s. Victron社には世界的なサービスネットワークがあり、スペアパーツやサービスをいつでも受けることができます。

住宅

IP65規格のプラスチックボックスは、好ましいハウジングとして使用できます。ねじ込み式ゴム足と組み合わせた金属コーナーにより、コーナーを損傷や衝撃から保護することができます。ねじ込み式の人間工学に基づいた形状のハンドルは、安全で快適な取り扱いを可能にします。

安定性と気密性の代名詞である古き良きZARGESボックスも適しているかもしれないが、その場合は、電気的な短絡から保護するために、プラスチックパネルで内側をしっかりと裏打ちする必要がある。結局のところ、かなりコストのかかる試みだ。

古いドイツ連邦軍の輸送箱でも代用できる。

太陽電池モジュール

開放電圧が最大100V、公称充電電流が最大50A、12V時の公称PVパワーが700Wの太陽電池モジュールを、上記で計画したMPPTコントローラーに接続することができる。つまり、使用できるモジュールの範囲が非常に広いということだ。

モジュールには、折りたたみ式とも呼ばれるフレキシブルモジュールと、一般的に知られているリジッドモジュールがある。フレキシブルモジュールがどうしても必要な場合（物流上の理由など）以外は、リジッドモジュールが推奨される。

バイフェイシャル・モジュールは両面で発電するため、同じ表面積のモジュールを片面だけ使用した場合よりも20 %も高い出力が得られる。

標高

太陽との位置関係をほぼ最適にするために、仰角があると便利です。イーゼルに似ているが、これは2つのアルミニウム製プロファイルをX字型の補強材で互いに接続したもので、モジュールの上部の狭い側の側面に取り付け、回転させてロックできるようにする。

折りたたみ時には、スペースを取らない構造で、風の強い状況でも傾斜角度を調整し、維持することができる。

安全面を考慮するなら、プロファイルの両端とモジュール下面の2つのコーナーに、中央に穴のあいたブラケットを用意し、そこに頑丈なテントのペグを打ち込んで、モジュールが浮き上がるのを防ぐことができる。