ハイブリッドインバーターを本格的に稼働させて1年が経過しました(*ﾉ´∀`*)ﾉ
↓ 2年間の電気代と使用量はこんな感じです。
昨年7月まではプロパンガス併用（給湯はエコキュート）の為、電力使用量は多くて約1000kWh/月未満です。
去年末にハイブリッドインバーターを自宅に接続し、7kWhの蓄電池で夜間充電＆昼放電＋440Wの太陽光発電でスタートした自家発電ですが、1月の電気使用量はエアコン24時間28℃設定でフル稼働のせいもあり、太陽光発電の効果も虚しく電力使用量は1400kWhを超えで過去最大でした…(;´∀｀)
電気代も燃料費調整単価高騰の影響で過去最高5万円超え…(´д｀|||)
2月には充電制御盤を製作し、充電用に使用していた2台目のハイブリッドインバーターを自宅に接続し、2.5kWhの蓄電池を増設し全100V負荷を自家発電にしました。
3月には蓄電池を更に2.5kWh増設し、計12kWh（7kWh＋5kWh）となっています。太陽光発電容量を560W増設し計1kWにしました。
4月には200V負荷を3台目のハイブリッドインバーターに接続し、エコキュート以外の全負荷を自家発電に移行しました( *・ω・)ノ
これで電力シフト対策は完了し、毎月デイタイムの電力使用量は数kWh程度になっています(*´-｀*)
8月にEVを導入し電力使用量が月200kWh程増加しましたが、10月に太陽光発電容量を1.66kW増設し計3kWになった為、11月以降は前年の電力使用量よりも減少しています(*ﾉ´∀`*)ﾉ
比べる対象が悪いですが、12月の電気代としては昨年の半分以下ですね。
商用電力使用量的には、オール電化前には及びませんが、停電時でも僅かに自給自足が可能になった点で満足はしています(*´-｀*)
発電容量不足はペロブスカイト太陽電池の実用化で解決できると思うので、ソーラーパネルについては暫く現状維持でいきたいと思います。
1年間使用して、現在の問題点としては、
・インバータの最大出力容量不足
公称3kWが実質2.5kWだった為、過負荷によってインバーター出力が停止する事が割とあります(´д｀|||)
例えば炊飯器5.5合（1.23kW）と電子レンジ（1.45kW）とエアコンを同時に使用すると余裕で2.5kW超えますからね…
エアコンを稼働する時期は、結構神経質になってしまいます…｡ﾟ(ﾟ´Д｀ﾟ)ﾟ｡
・蓄電池設備の法令改正による影響
令和5年5月末に消防法令の改正によって、蓄電池の設置基準の対象外が4800Ah・セルから10kWh以下に変更となりました( ´;ﾟ;∀;ﾟ;)施行：令和6年1月1日より
消防署への届出は20kW超から必要なので、20kWh以下であれば届出は不要なのですが、消防法令への適合（JIS C8715-2、JIS C63115-2に適合）またはそれと同等の措置が必要。
まず、リチウムイオンバッテリーの場合はJIS C8715-2に適合もしくは同等以上の構造及び性能を有するもの。
上記を満たしていない時点で10kWh以下にする必要があります(´д｀|||)
逆に満たしていれば20kwh以上でも問題ないんですけどね…
DIYレベルでは10kWh以下での運用となります。
上記2点を解決するために、ハイブリッドインバーターと蓄電池をアップグレードするしかないという結論となっています。
まず、蓄電池の問題は48V系ハイブリッドインバーターにする時点で10.24kWhへ減設する必要があったのですが、法改正で10kWh以下となると48Vでは5kWhになってしまいます。我が家の蓄電池使用状況から考えると、5kWhでは全然足らないので認証品を購入するしか選択肢は無くなっています。それによって15kWhまで設置可能となるので良いのですが、一番コストが掛かるのが蓄電池ですからね…
インバータ出力の大容量化するのは、メリットも大きいのですが当方的にはデメリットも大きいです(´д｀|||)
何がデメリットか？
・配線及びブレーカー等の機器を更新する必要性がある。
・ハイブリッドインバーターのみでは遠隔操作ができない。
まず、購入予定のハイブリッドインバーターはHYP4850U100-H×2基
↓ HYP4850U100-Hスペック表
メーカー推奨
①AC入力：最大電流63A、ケーブル10sq以上、サーキットブレーカー63A
②AC出力：インバーター最大電流42A/バイパス最大電流63A、ケーブル10sq以上、サーキットブレーカー63A
③バッテリー入力：最大出力電流125A/最大充電電流100A、ケーブル30sq以上、サーキットブレーカー200A
④PV入力：最大電流22A、ケーブル6sq、サーキットブレーカー25A
この機種は単相2線式ハイブリッドインバータ2台を同期させることで、単相三線式出力を可能にしています。その為、今の構成を維持しつつアップグレードする事が可能です。
さて、今後ハイブリッドインバーターを更新するとして、必要なブレーカーと配線を考えたいと思います。
メーカー推奨は国内基準に沿わないので無視します♪
※海外製の安価なブレーカーやメーカー推奨のケーブルサイズはPSE認証されていない物なので、屋内配線では使用できません。
①AC入力
・サーキットブレーカーの選定
最大電流63Ａなので、60Ａのサーキットブレーカーで問題ないと思います。
我が家には幸いハイブリッドインバーター設置初期にバッテリー用に使用していた2P2E60Aサーキットブレーカーが３個あるので、このブレーカーで流用可能です(*ﾉ´∀`*)ﾉ
・ケーブルの選定
最大電流63ＡなのでCVT14sq（許容電流86Ａ/周囲温度40℃）相当のケーブルが妥当ですが、現状EM-CET8sq（許容電流69A/周囲温度40℃）で配線してあるので流用可能となります(*ﾉ´∀`*)ﾉ
②AC出力
・サーキットブレーカーの選定
バイパス出力は63Ａですが、インバーター出力は42Ａなので、40Ａでも十分と判断できます。現状制御盤の主電源で使用している3Ｐ40Ａのサーキットブレーカーの流用が可能(*ﾉ´∀`*)ﾉ
現状の単相二線式分電盤の主幹ブレーカーでトリップするようであれば、単相三線式分電盤へ変更しようと思います(;´∀｀)
・ケーブルの選定
現状L1の幹線だけはEM-CET8sq（許容電流69A/周囲温度40℃）で配線してあるので流用可能となります(*ﾉ´∀`*)ﾉ
③バッテリー入力
・サーキットブレーカーの選定
最大出力125Aなので、現状のサーキットブレーカー2P2E100A（DC125V）で流用可能(*ﾉ´∀`*)ﾉ
・ケーブルの選定
ケーブルもネツタフ115H-KIV38sq（許容電流239A/周囲温度40℃）を使用しているので、そのまま流用可能(*ﾉ´∀`*)ﾉ
④PV入力
・サーキットブレーカーの選定
現状のHF2430S80-Hよりも最大電流値は上がっていますが、現状では増やす事が無いので1.6kW（415W×4直列/DC186.8V/11.12A）に関しては、2P2E15A（DC250V）サーキットブレーカーがそのまま流用可能(*ﾉ´∀`*)ﾉ
1.4kW（70W×10直列2並列/DC221V/8.5A）に関しては、2P2E15A（DC250V）サーキットブレーカーを新調する必要があります。当然、現状のPV入力66V構成ではダメなのでパネルは接続変更となります( ;´･ω･`)
とりあえず当方の環境では、一応単相三線式ハイブリッドインバーター設置を考慮して材料選定していた為、HYP4850U100-Hであればブレーカーや配線は殆どが流用可能という判断ができました♪ヾ(*・∀・)ﾉ
ちなみに電圧降下の計算は ↓ こちらのサイトを利用するとよいです。割と便利です♪
次に制御盤について考えたいと思います。
手動切替をメイン分電盤に設置したいので、手動切替器は3P60Aが必要となります。
当初は6kWの単相三線式ハイブリッドインバーターの設置を想定していたため、3P30Aの手動切替器を購入しましたが、こいつは無駄になりそうです｡ﾟ(ﾟ´Д｀ﾟ)ﾟ｡
自動切替についても6kWを想定していた為、接点容量は35Aとなっており、流用は不可となります。
三菱製の可逆式Mgを使用すれば機械的インターロックもされ、耐久性も200万回と高いのですが、納期未定状態なので現状では入手難となっています。その為、現状では耐久性6000回と低寿命な自動切替器を使用した方が良いという判断になりました。
こちらでも手動切替は可能ですが、ハイブリッドインバーター及び制御回路を完全に切り離したい場合に、手動タイプを分電盤に組み込んでおきたいだけです。
自動切替器は制御盤へ組み込む予定です。
自動切替器の制御は、現状と同じくTP-Linkのスマートプラグでリレーを制御し、切替器を動作させることで、遠隔で自由にインバーター出力と商用出力が切替可能になります。
ただ、切替器の接点寿命が6000回なので、通常はハイブリッドインバーターのバイパス出力を使用し、ハイブリッドインバーターがトラブって機能停止した場合等に自動切替器が動作する感じですね。
また、AC充電については基本設定はハイブリッドインバーターで行っておき、Mg制御で充電する・しないを制御しようと思います。制御は現状と同じくTP-Linkのスマートプラグですね。
スマートプラグに異常があって動作しない場合、AC入力が切れてしまうと都合が悪いので、リレーのB接点を使用して、スマートプラグをONにした時にAC入力を遮断するように制御する必要があります。
自動切替の方は、ハイブリッドインバーターの出力が停止した時に切り替わるように制御すれば、夜間充電をしない時は自動切替器で商用出力へ切り替わるようして停電は回避できます( *・ω・)ノ
↓ イメージ配線図
※2Pのブレーカーの画像が全て安全ブレーカになっていますが、60Aは経済形、100Aは協約形のサーキットブレーカです。あくまでもイメージです。
一部EM-CED14sqがありますが、当初バッテリー接続ケーブルとして使用していたものを流用しようと思い、制御盤～ハイブリッドインバーター間で使用予定。
PV入力の記載は省略。
必要な機器としてはハイブリッドインバータ以外は
・手動切替器 DS3P60A … 約13000円
・自動切替器 DS63M3P60A 100V… 約38000円（耐久6000回）
※自動切替器の代わりに可逆式Mgを使用する場合
※可逆式電磁接触器 富士電機製 SC-N3RM AC100V …約25000円（機械式インターロック無し、耐久200万回）
※可逆式電磁接触器 三菱製 S-2xT65 AC100V …約34000円（機械式インターロック有、耐久200万回）生産待ち状態
・電磁接触器（充電制御用） SC-N3 AC100V … 約10000円
※SC-N3RMはSC-N3を2個組合せたものになるので、こちらを2個購入してインターロック制御した方がコスパは良いです。
上記は楽天で購入した場合の金額
以前、電材屋さんでMgの価格を聞いたら、楽天の方が断然安かったです。
ただ、5万円以上の出費となるので…かなり痛いですね…｡ﾟ(ﾟ´Д｀ﾟ)ﾟ｡
ハイブリッドインバーター2台と蓄電池15kWhを合わせると100万円の追加出費です…
ちなみに不要となる機器は…
HF2430U60-100 x2台
HF2430S80-H x1台
Wi-Fiデータロガー x1個
電磁接触器 S-T35（100V35A） x4個
電磁接触器 SC-N2（100V35A） x2個
電磁接触器 EA940MF-13（100V30A） x2個
25.6V100Ahリン酸鉄リチウムイオンバッテリー x5基
安全ブレーカー2P1E30A 4個
安全ブレーカー2P2E30A 2個
協約型2P2E20A（DC125V）2個 ※PV用
協約型2P1E20A（DC65V）2個 ※PV用
サーキットブレーカー3P30A 2個 ※現在未使用
サーキットブレーカー2P2E30A（DC125V）※PV用
手動切替器3P30A 1個
手動切替器2P30A 2個
週間タイマー 3個 ※現在未使用
総額で75万円程の機器が不要となります…｡ﾟ(ﾟ´Д｀ﾟ)ﾟ｡
うち69万円程はハイブリッドインバーターとLFPに投資した金額ですけどね。
ブレーカーと線材が使い回せるだけでも助かりました。
特にケーブル類は現在入手難ですからね…
