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DIY太陽光3年を振り返って(;´∀`)経済効果から学んだ蓄電池の使い方

DIY太陽光に関する記事を色々書いてきましたが、我が家の電気料金と電力使用量はこんな感じです...

⇓ 電力会社のスマートメーターで計測されたデータをグラフ化したもの

中部電力カテエネと同じように月別比較で作成

太陽光発電と蓄電池を設置しているのに…

 

 

えらい電気代がかかってます...⊂⌒~⊃。Д。)⊃

 

 

本当に効果があるのか疑問になりますね(;´・ω・)…

 

 

パネルが10kWとか載せられれば…

 

電気代も浮かせられるでしょうけど…

 

設置条件が悪かったり

 

小容量のパネルだと

 

あまり効果が無いって言うのが現実でしょう…

 

我が家は典型的な悪い見本ですねww

 

⊂⌒~⊃。Д。)⊃

 

遍歴

・2022年12月:スマートメーターへ切替(電力会社データ取得開始)

2023年

・2023年 1月:3kWハイブリッドインバーター運用開始(太陽光0.44kW、蓄電池7.68kWh)1台充電専用msn-06s.hatenablog.jp

・2023年 2月:3kWハイブリッドインバーター・蓄電池増設(太陽光0.44kW、蓄電池12.8kWh)

msn-06s.hatenablog.jp

・2023年 3月:200Vハイブリッドインバーターソーラーパネル増設(太陽光1kW、蓄電池12.8kWh)

msn-06s.hatenablog.jp

・2023年 4月:ソーラーパネル増設(太陽光1.49kW、蓄電池12.8kWh)

msn-06s.hatenablog.jp

・2023年 8月:EV充電開始

・2023年10月:ソーラーパネル増設(太陽光2.64kW、蓄電池12.8kWh)

msn-06s.hatenablog.jp

⇓ 2023年12月のグラフ

2023年3kWシステム3台稼働以降最低経済効果は12月の6,511円以上でした(=゚ω゚)ノ

 

2024年

・2024年3月:5kWハイブリッドインバーター2並列システムに変更(太陽光2.5kW、蓄電池15.36kWh)

msn-06s.hatenablog.jp

・2024年 7月:ソーラーパネル増設(太陽光2.92kW、蓄電池15.36kWh)

・2024年10月:ソーラーパネルストリング変更(太陽光3.06kW、蓄電池15.36kWh)

msn-06s.hatenablog.jp

⇓ 2024年12月のグラフ

2024年はシステム変更によってパネル増設等行ったのですが、最低経済効果は12月の2,343円…⊂⌒~⊃。Д。)⊃

3日程赤字になってるし…(;´・ω・)

 

2025年

・2025年 2月:昇圧チャージコントローラー+ソーラーパネル増設(太陽光3.5kW、蓄電池15.36kWh)

msn-06s.hatenablog.jp

・2025年 4月:夜間充電完全廃止

・2025年12月:昇圧チャージコントローラー⇒昇圧ユニットに変更

msn-06s.hatenablog.jp

⇓ 2025年12月・12月29日までのグラフ

現在のところ12月29日間の経済効果は3,336円となっており、2024年の経済効果を上回っていますが、2023年の経済効果の半分程度にとどまっています(;´・ω・)…

 

時系列でスマートメーターとDessmonitorのデータを統合して年間グラフ表示すると…

⇓ DLしたスマートメーターのデータとDessmonitorからDLしたデータから作成した年間グラフ



太陽光容量の少ない2023年年間経済効果が69,991円..

 

年間8万円の経済効果が出る予定でしたが…当時試算した経済効果よりも少ない結果になっています。

msn-06s.hatenablog.jp

過去の記事を見てみると…なんとまぁ雑把な計算…(;´∀`)

蓄電池で賄った分の経済効果は13万円程あるのですが…商用充電の損失分の6万円を差し引くと7万円となるわけです。

 

システム変更してパネル容量増設した2024年年間経済効果が57,967円…⊂⌒~⊃。Д。)⊃

1万円程度減少という面白くない結果となっていました…

⇓ 2024年・経済効果最大の8月のグラフ

システム変更とパネル増設を行い発電量は増加したのですが、経済効果は最大でも2024年8月6829円と…2023年の3kWシステム完成形の最低経済効果の6,511円に匹敵しています…(ノД`)・゜・。

原因のひとつはストリング設計のミスでした。
MPPTの最低動作電圧ストリングの最大出力電圧環境温度の関係により、気温が25℃以上になるとストリングの最大出力電圧(Vmp)が温度上昇による電圧降下でMPPTの最低動作電圧を下回ってしまいます
その結果、ハイブリッドインバーターMPPT最低動作電圧未満の領域を追従できず、ソーラーパネルのMPP(最大電力点)から大きく外れてしまい、出力が大幅に低下する状況が発生していました。

これを改修したことによって最大発電量が5kWh/日程増加2025年7月には月間経済効果が11,356円初の1万円超えとなりましたヾ(≧▽≦)ノ

年間グラフを見ても2025年の発電量が増加しているのは一目瞭然ですね。

⇓ 2025年経済効果最大の7月のグラフ

2025年の年間経済効果は75,180円(=゚ω゚)ノ

まだ…8万円には届いていません…

 

何故2023年は経済効果が大きかったのか?

影響しているのが燃料費調整単価再エネ賦課金単価の変動ですね|д゚)

2023年度再エネ賦課金単価が1.4円/kWhまで引き下げられており、燃料費調整単価も補助金によってマイナスとなっていた事が要因と思われます。

2023年5月~10月までの5ヶ月間は、実質電力を使うほど割引されていました(;゚Д゚)

しかし、11月や12月はそれだけでは説明がつきません(;´・ω・)

2023年はほぼ毎日夜間充電をしていたにも関わらず、10月以降は夜間充電を行っていない今年の経済効果を上回っています

各年の経済効果の少ない月で見てみると…

⇓ 2023年11月のグラフ

夜間充電電力は5~10kWh未満、放電電力は10kWh以上の日が多い

発電量も5kWh以上の日が多い

月間経済効果6,000円以上
再エネ賦課金単価1.4円/kWh、燃料費調整単価-0.96円/kWh⇒計0.44円/kWh

 

⇓ 2024年12月のグラフ

夜間充電電力は5~16kWh未満、放電電力は10kWh未満

発電量は5kWh未満の方が多い

経済効果2,000円程度

再エネ賦課金単価3.49円/kWh、燃料費調整単価2.59円/kWh⇒計6.08円/kWh

 

⇓ 2025年11月のグラフ

充電電力は太陽光発電のみ、放電電力は10kWh未満

経済効果4,000円程度

再エネ賦課金単価3.98円/kWh、燃料費調整単価0.86円/kWh⇒計4.84円/kWh

 

2023年と2025年の相違点

 ・夜間充電の有無

 ・単価高騰2023年0.44円/kWh、2025年4.84円/kWh⇒差額4円で2,000円差

 放電量10kWh以上・10kWh未満

 

同じように運用したら経済効果UPする(;´・ω・)?...

試してみよう…

前日低電圧停止した状態からのスタートです…(;´∀`)

⇓ 1時間1.5kWh程度充電して、放電停止した日のチャート

充電入力電力量は2,400Wh≒2.4kWh程度

充電電力量は1,500Wh≒1.5kWh程度
充電効率 1.5kWh/2.4kWh=62.5%

msn-06s.hatenablog.jp

放電停止までの間のPV充電電力量1.1kWh

放電電力量は1kWhですが負荷率は10~30%程度だったので効率は概ね70%前後と思われる…その為損失込みの電力量は1kWh÷70%=1.42kWh

放電開始までの間の損失電力は200W×6時間=1.2kWh

 

(充電電力量+PV充電電力量)ー(放電電力量+損失電力量)=0kWh

(1.5kWh+1.1kWh)ー(1.42kWh+1.2kWh)=‐0.02kWh

0.02kWhは誤差の範囲と言える。

約10kWhの電力を使用して充電した場合、今回の4倍の電力なので

充電入力電力量2.4kWh×4倍=9.6kWh

充電出力電力量1.5kWh×4倍=6kWh

放電電力量1kWh×4倍=4kWh

と言えるので…

30A充電2時間充電した場合の経済効果は

 

買電電力量=9.6kWh

充電電力量=6kWh

充電電力が大きい為電力使用の少ない3:00~5:00の間で充電

その為、5時~9時までの損失を計上すると...

放電損失=4時間×200W=800W=0.8kW

有効な放電量=6kWh‐0.8kWh=4.8kWh

放電効率70%で考えると

有効な放電量=4.8kWh×70%=3.36kWh

 

再エネ賦課金単価+燃料費調整単価が2023年よりも安くなる2026年2月に夜間充電し、平日のデイタイムで放電させた場合…

夜間充電(ナイトタイム)

9.6kWh×20日⇒192kWh※休日はデイタイムが無いので充電日数は減る

(16.11円+3.98円+-3.73円)×192kWh⇒電気代3,141円UP

日中放電(デイタイム

3.36kWh×20日⇒67.2kWh

(34.06円+3.98円+-3.73円)×67.2kWh⇒電気代2,305円Down

経済効果は836円程度の赤字となる...

やはり夜間充電は無駄でしかない(;´・ω・)...

 

結局何で太陽光のみの2025年よりも夜間充電をしている2023年の経済効果は多いん(。´・ω・)?

2025年は夜間充電を廃止した半面、発電した電力を天候の悪い日の為に温存する方法で遣り繰りしているので、ハイブリッドインバーターの損失で電力を無駄に消耗させている

実際には残量10kWhあるうち5kWhを当日に消費して残り5kWhを温存していても、そのうちのいくらかを損失で失いながら残った容量を翌日に使用していることになる。

※損失分=放電停止から放電開始までの時間分のシステムの待機電力

※5kWモデルだとソフトオフで50W、インバーター稼働で100W

我が家の場合、2台あり17時でソフトオフ⇒7時起動~9時アイドリングなので、

無負荷時の損失は2×(50W×14h+100W×2h)=1800Wh≒1.8kWh

1.8kWhの電力を無駄にすることで50.512円/日の経済損失があり、月間1,500円相当。

デイタイムとホームタイムの金額差は8.06円なので、残る3.2kWhの電力を翌日に持ち越したところで、25.79円程度しか変わらない。

5kWhの電力を持ち越した場合の経済効果

(34.06円+3.98+0.86)×3.2kWh-50.512円=73.96円

5kWhの電力を使い切った場合の経済効果

(26.00円+3.98+0.86)×5kWh=154.2円

明らかに発電した電力を当日消化した方が経済効果は高い

ただ問題は低電圧で停止した場合、ある程度電圧復帰しないとインバーター出力が可能にならない…

特に我が家の冬季の発電量では低電圧停止させると晴天でも10時頃までインバーターが起動しません⊂⌒~⊃。Д。)⊃

 

起動を確保するためだけの夜間充電したら?…

経済効果を無視して2.4kWhの電力を起動用に充電した場合の損失金額は

(16.11円+3.98+0.86)×2.4kWh=50.28円

前日電力を使い切り、起動する為だけに1.5kWh程度の補充電をした場合の経済効果は

154.2円-50.28円=103.92円 ※73.96円<103.92円

差額103.92円-73.96円=30.02円

※73.96円は5kWhの電力を翌日持越しした場合の経済効果

30円/日程度の差があるので600円/月・7,200円/年の経済効果アップが見込める

※土日祝を除き月20日程度をこの方法とした場合

このことにもっと早く気付いていれば

2025年の経済効果は8万円超えだった

ことになる…(;゚Д゚)

 

 

またシステムの中枢ともいえるハイブリッドインバーターの出力も要因の一つで、インバーターの出力は

定格出力に近い程効率は良くなる

定格出力よりも小さい程効率が悪くなる

このことから、

5kWモデルでは1.5kW程度の電力で負荷率30だが…

3kWモデルだと1.5kWの電力でも負荷率が60なので、恐らく3kWでシステム構築していた頃は90%近い効率で運用が出来ていたと思われる(;´・ω・)

インバーターの効率が悪ければ蓄電池の容量を無駄に消費するので、実質使える容量も少なくなりますからね。

こればかりは利便性を重視して5kWモデルにするか、効率を重視して3kWモデルにするかどちらかだと思います。

 

 

ちなみに今回のグラフ表示に使用したPythonソースコードは ⇓

github.com

Pythonバージョン3.12.3

※40行までにインポートされている外部ライブラリは事前にインストールが必要

事前準備として電力会社の会員ページから時間単位のデータ(CSVファイル)をダウンロードする必要があります。

 

カテエネサイトからのログデータのダウンロード方法

⇓ カテエネで表示される電力使用量のデータ

データのダウンロード方法は、カテエネ会員サイトの料金と使用量(上記画面)の使用量の時間単位の表示[データダウンロード]をクリック

カテエネの場合は時間単位表示じゃないと、時間単位の詳細データがダウンロードできません

該当の契約と全ての期間にチェックを入れて[ダウンロード]をクリック

⇓ データダウンロード画面(期間指定も可能)

※期間指定も可能

 

またDessmonitorからリアルタイムデータもダウンする必要があります。

Dessmonitorサイトからのログデータのダウンロード方法

ログデータのダウンロード方法は、Details画面で[Export report]をクリック

Customizeに変更して最大1ヶ月単位でダウンロード可能

複数データロガーがある場合は、全てのデータロガーのデータをダウンロードする

 

ソースコード前半に各単価のデータや時間帯の定義設定を配置しているので、各電力会社の時間帯別契約用にカスタマイズ可能です。

カスタマイズする場合の変数

PRICE_PERIODS    時間帯単価

RENEWABLE_BY_YEAR 再エネ賦課金単価(年単位)

FUEL_ADJ       燃料費調整単価(月単位)

TIME_BAND      時間帯定義

 

使い方

①電力会社からダウンロードしたデータを選択

※電力会社のデータは最大3年間しか保存されていないので、過去のファイルが複数ある場合は同じフォルダに入れておく(複数のファイルに同一データが存在しても問題無いです

②Dessmonitorのログデータをまとめたフォルダーを選択

※電力会社のサイトからダウンロードしたデータと同じフォルダー又は下層フォルダーであればフォルダーを選択せずに進んでも問題なし

※ファイル名”/energy-storage-container-*-yyyy-mm-dd.xlsx”

 

まず初めにDessmonitorのデータファイルを全て読込んでキャッシュするので、データ量が大きい程ウィンドウが開くまでの時間が掛かります。

動作確認PC

OS:Windows11Pro

CPU:Corei7-12700(2.1GHz)、RAM:16GB、VRAM128MB、SSD1TB

※この構成でWiFiロガー1台につき1年分で約1分程度掛かります(;´・ω・)

CPU:Corei5-8250U(1.6GHz)、RAM:8GB、VRAM128MB、SSD1TB

※こちらだと倍以上時間が掛かるのであまり低スペックだとキツいです

 

ファイルをキャッシュすると電力会社からDLしたデータで作成した下記グラフが表示されます。

基本操作方法

 グラフ別でウィンドウが表示されますが操作方法は共通

対象棒グラフ上に移動

 グラフの詳細表示:

  個別の電力量や金額を表示

対象棒グラフ上で左ダブルクリック

 グラフの切替:

  年間⇒月間⇒時間帯別 の順で別ウインドウを表示

右クリック

 メニュー表示:

 ・グラフ保存:

   グラフ画面の保存

 ・Dessmonitorチャート:

   PV入力、Inverter出力、Grid入力、充放電量を選択してチャート表示

 ・Dessmonitorデータ反映:

   Dessmonitorデータ反映グラフを別ウィンドウを表示

 

備考

①電力会社のデータ

・1時間単位のデータを読込んでいます。

・基本料金は反映していません。

・時間帯及び各単価はソースコードの変数設定値により決定

・再エネ賦課金単価は5月更新

・燃料費調整単価は毎月1日更新(20日締めには非対応)

 

➁Dessmonitorのデータ

・Grid電圧、Grid電流、Inverter出力、PV発電量当日累計、出力当日累計を読込

・Grid電圧×Grid電流⇒商用充電電力として時間単位の電力量を算出

PV発電量当日累計、出力当日累計は時間毎で差分を算出

 

ソースコード

・COMMERCIAL_CHARGE_ADJUSTMENTS関数:充電補正
ログを取っていないハイブリッドインバーターで商用充電を行っていた時の補正なので、不要であれば下記に変更すれば補正されません
 'adjustment_kwh': 0.25 # kWh ⇒ 'adjustment_kwh': 0.0 # kWh
 
無効データによるバグ修正や機能追加していくうちに、かなりデカいソースコードになっています…

 

グラフの使用例

⇓ 11月のネイチャージ実績

ネイチャージ実績から2025年11月のグラフを見てみましょう。

年間グラフの2025年11月の棒グラフをダブルクリックします。

右クリックでDessmonitorデータ反映をクリックすると下のグラフになります。

⇓ 2025年11月のグラフ

※赤の数字:休日、黒の数字:平日

7日と10日は平日だったので未参加。休日にネイチャージ参加をしていることがわかります。

2025年11月3日を見てみましょう。

月間グラフの3日の棒グラフをダブルクリックします。

右クリックでDessmonitorデータ反映をクリックすると下のグラフになります。

⇓ 2025年11月3日のグラフ

11時から13時までの2時間はネイチャージ参加で買電してます。

同じホームタイムに買電するならいつ使っても同じですからね♪

各グラフの右下に表示されているのは適用単価及び各時間帯の電力量や金額

買電金額    :電力会社から購入した電力の合計金額

蓄電池節約金額 :蓄電池で賄った電力の合計金額

商用充電金額  :買電して充電した合計金額

総合節約金額  :蓄電池節約金額から商用充電金額を差し引いた金額

太陽光発電無金額:買電金額に総合節約金額を加算した金額

総合節約金額が経済効果となります。

 

また、右クリックでDessmonitorチャートをクリックし、充放電量のみにチェックを入れると下のグラフになります。

11時から13時までの間は放電されずに蓄電池へ充電されていることが判ります。

デフォルトのすべてチェックした状態だと下記グラフですね。

発電・放電・蓄電・商用電源の状況がわかるようになっています。

※あくまでもDessmonitorのログデータなのでサーバーに記録されていない時間があるとその間は未計測


となります。