概要
- ロンドン郊外の一般家庭での 年間発電量3,800kWh、消費量も同じ
- 季節変動により、夏の発電余剰と冬の不足が発生
- 完全自給自足 のために必要なバッテリー容量をシミュレーション
- 実データとPythonコードで 年間1,068kWh の蓄電池が必要と判明
- 現実的な設置やコスト、環境影響も考慮した上での考察
ロンドン郊外の家庭における太陽光発電と消費パターン
- 年間発電量 3,800kWh、年間消費量 3,800kWh のバランス
- 季節ごとの発電・消費の不一致
- 夏: 発電過剰、余剰電力発生
- 冬: 発電不足、グリッドからの電力購入
- 1日の発電・消費パターン
- 黄色: 太陽光発電量 (日の出から日没まで増減)
- 赤色: 家庭消費電力 (夕方にピーク)
- 青色: グリッドとの電力出入力 (夜間は輸入、日中は輸出)
データ例とバッテリー容量の考え方
- CSVデータで 5分ごとの発電・消費量 を記録
- 1日の例
- 消費量: 9.7kWh
- 発電量: 19.6kWh
- 必要バッテリー容量の誤解
- 「余剰分だけ蓄電すれば良い」は 誤り
- 実際は消費パターンと発電タイミングのズレにより 13kWh 必要な場合も
年間を通じたバッテリー容量のシミュレーション
- 2024年3月末~2025年3月末の 実データ を使用
- Pythonコードで 日ごとの累積差分 を計算
- 最大値が 必要バッテリー容量 となる
- 結果: 1,068kWh(約1MWh) の蓄電池が必要
現実的な課題と今後の展望
- 家庭用で 1MWh級バッテリー は現実的ではない
- コスト: £100,000~£500,000 (現状)
- 設置スペース、保守、許認可などの問題
- バッテリー価格の急落
- 過去10年で リチウムイオン電池価格90%下落
- ナトリウムイオン電池 の普及で更なる低価格化期待
- 太陽光パネルの効率向上や 分散型エネルギー の推進
- 風力や水力など他の再エネ との併用も現実的
- 家庭用太陽光+小規模バッテリーは 費用対効果が高く、普及拡大中
まとめと未来予測
- 完全自給自足には 大容量バッテリー が必要だが、現状は非現実的
- しかし 技術進歩とコスト低下 により、将来的には一般家庭でも可能性
- 分散型エネルギー社会 の実現に向け、太陽光+蓄電池の導入は有望
- 近い将来、 すべての家庭が太陽光自給自足 できる明るい未来も夢ではない
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