非常用電源とは、停電中でも電気が使える!
停電中でも電気が使える! 非常用電源システムの知識
停電発生中に感じる『電化製品を使いたい！だけど、電力が無くて使えない』、災害も無いのに起こる突発的な停電から自然災害による長期的な停電まで、電力が使えなくなる場面では
>自宅:日常生活が成り立たない
>会社:お客様サービスが行えない
>病院:生命維持に遅れが生じる
全て電気が無いと成り立たなくて、とても不便な状況です。停電しても電気を使っても困る。まさに非常事態な世の中だと感じます。
その中でも、唯一時代が追い付き救われる事は、
- 非常用電源の発展
- 蓄電池
- ディーゼル
- ガス
※全て大容量バッテリーから住宅用・産業用まで有る
日々使用するだけではなく万が一の停電でも、非常用電源として電力に困らない暮らしが可能です。今回は、【停電中でも電気が使える!非常用電源システムの知識】について紹介します。
非常用電源とは
非常用電源の種類：
- 太陽光発電・蓄電池セット
- ホームオフグリッド用の電源システム
- キャンピングカー用サブバッテリー電源
- ポータブル電源の自作
主に「ご自身・家族・友人など」限定された範囲を対象に、電力供給する電源システムです。
その代わり電源規模が小さいため、非常用電源を使う電化製品には制限があります。非常用電源業務用とは
>病院
>公共施設(住民の福祉施設|学校・公共図書館・保健所など)
病院内では、医療機器へ電力供給する重要な役割も担っています。「予備電源」とも呼ばれています。商業施設では、スーパーマーケットなんかで見たこと有る方も多いと思います。「人が多く集まる場所・建物の構造など」踏まえ、非常用電源の設置は必要不可欠です。
災害時に必要な非常用電源は？
産業用非常用電源システムは人が多く集まる建物へ設置する。先ほどお伝えした通り、災害時の避難施設などの電源確保へ使われます。こちらでは、個人的に備えて使える非常用電源についてお伝えします。ガソリン式発電機とガスボンベ式発電機が主流ですが、その中でも、バッテリー式の非常用電源が近年人気が増えています。
- キャンピングカー用サブバッテリー電源
- ホームオフグリッド用の電源
- 太陽光発電・蓄電池
- ポータブル電源の自作
蓄電部分にリン酸鉄リチウムイオンバッテリー(LiFePO4・LFP)採用だと、保管場所の「温度」を一定に保ち定期的な補充電を行い「管理」すると長期保管が可能です。万が一の災害に蓄えた電気をスムーズに使う事ができます。30kg以上ある大容量リン酸鉄リチウムイオンバッテリーについては、停電中でも日常生活に近い電化製品の使用が行えます。災害時の電力使用については、節電を意識しながら使う事で停電を乗り越えます。ご自身で選んだ非常用電源を充電する場合は、長期的な停電を考慮した上でソーラーパネルを持っておくと非常に便利になります。
非常用電源家庭用としておすすめの理由
独立した電源システムを作ることで、どちらも災害時に本領発揮します。ご自身の所有する自動車にサブバッテリー電源システムがある場合は、室内電源として災害時に利用できます。(大容量リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを災害時に車載する事でも可)家屋に損害の無い災害や突発的な停電では、ホームオフグリッド用の電源システムも有効です。ホームオフグリッドクラスになると非常用電源としての枠を超え、主電源使いする事で電気代節約も実現できます。その中でも、長寿命大容量のリン酸鉄リチウムイオンバッテリーを蓄電コアとして選択すると、万が一の不安が1つ解消されます。
非常用電源のメリット
「発電機・ポータブル電源・ポータブル電源の自作」非常用電源には、それぞれメリットが異なります。
家庭用発電機
- 費用：15万円~50万円
- 油脂：無鉛ガソリン(2.5L~17L)
- インバーター出力式(始動リコイル・セルモータ)
- 出力：電力(0.9kVA900W~4.0kVA4000W)
- 充電：無し
ガソリンを保管するタンクがあれば引き続き長く使え、停電期間中も不自由なく電力確保できます。高出力タイプになると「公共施設・避難所など」集団で利用する場合に、電気を分け与える事が可能です。但し、長期間放置などの原因で始動不可になる事が多く、定期的なメンテナンスが必要です。
大容量リン酸鉄リチウムイオンバッテリー
- 費用：20万円~40万円(LiTimeの場合は6万円～12万円)
- 電力量:DC蓄電(750Wh~3000Wh）
- 容量拡張(3000Wh~18,432Wh)
- インバーター出力電圧(AC100V・AC200V)
- 出力：AC(1000W~5000W)
- 充電：家庭用コンセント・ソーラーパネル
費用・電力量|容量拡張バッテリー・ポータブル電源並列接続により異なる
家庭用発電機と比べて高い理由は、電力を蓄え保存可能になるため電池内蔵型によるコストアップです。その代わり、エネルギー保存方法に再生可能エネルギー太陽光発電を取り入れられて、晴れた日・曇りの日でもバッテリー充電が可能です。充電コストを掛けずにエネルギーを蓄えるメリットがあります。取り扱うソーラーパネル形状により防塵防水性能が異なるため、雨天のパネル使用ができないタイプも多く存在する事も一緒に覚えましょう。
近年の大容量リン酸鉄リチウムイオンバッテリーには「容量拡張・並列接続」機能により、蓄電量を大幅に増やすことができ、発電機を超える性能へ発展しました。家庭用非常用電源としては異例の、蓄電量18Kwh超えメーカーによっては24kwhを超える蓄電量を作れます。大容量バッテリーの今後は、売電収入の落ちした太陽光発電システムを支える蓄電池分野へ成長中です。
ポータブル電源の自作
- キャンピングカー用サブバッテリー電源
- ホームオフグリッド用の電源
自身で作るため改良ができ、規模を大きくする事で発展可能です。「野外・自動車・自宅」どこでも作れる電源システムは、非常用として使いながらオフグリッドも目指せるメリットがあります。
費用|(6万円|最小構成)
- リン酸鉄リチウムイオンバッテリー(12.8V50Ah)
- 正弦波インバーター(12V1000W)
- ソーラーパネル(100W)
- ケーブル端子類
5つの主要部品から独自に組み立てる自作ポータブル電源です。
電力量|640Wh
バッテリー直並列|接続可(容量電圧も変えれる)
インバーター出力電圧|AC100V(AC200Vタイプも有る)
出力|AC1000W(バッテリー性能640Wまで)
充電|ソーラーパネル(専用充電器があれば家庭用コンセント可)
市販されているポータブル電源との違いは、LiFePO4専用充電器だけにバッテリーチャージを絞れば、低価格な非常用電源が作れる事です。
- リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12.8V50Ah×4並列接続＝12.8V200Ah(2560wh)
- リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12.8V50Ah×4直4並接続＝51.2V50Ah(10240wh)
このように充電コストが発生しますが、蓄電量増加を容易に行える非常用電源が作れます。節電を心がけて電化製品を使えば、10Kwh蓄電地から家族1日生活する十分な電力になります。
非常用電源と自家発電の違いは何ですか？
非常用電源とは>一般家庭と小規模事業所などへ「地震・台風・雷」など自然現象による災害停電、その他何かしらの災害(事故・故障)などによる停電へ非常用として電力供給する小規模な電源です。
非常用電源業務用とは、病院と公共施設電源供給を目的とした大型発電機です。自然災害や急な災害による停電中に消防用、防災用と保安用3つの設備を動作するための非常用電源が業務用です。商業施設では、来場者の安全確保・製品商品の品質保持へ大型発電機が使われています。病院内では、医療機器へ電力供給する生命に関わる重要な役割を担っています。
自家発電とは自宅・企業・私有地へ設置する発電設備の事です。基本的に発電する事のみを指し、蓄電池や負荷(電力消費物)に繋がっていない状態だと意味を持ちません。自家消費を含める事で電気の自給自足へ繋がります。
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは業務用の非常用電源として使用できるでしょうか。
病院(非常用電源)
- 一般⇒自動火災設備・非常用エレベーターなど連続稼働10時間以上
- 特別⇒輸液ポンプ・心電計・脳波計など重要度の高い機器に電気供給
特に医療用UPSは、稼働を止めてはいけない電源装置です。
- 無停電装置⇒患者の命に直結する重要かつ緊急度の高い機器に電気供給
安全規格としてUL1778(火災防止/感電防止)・UL60601-1(電気絶縁性/漏れ電流)どちらも必要になります。そのため、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを取り入れる場合は、UL認証だけの取得で有っても「接地漏れ電流・外装漏れ電流の値」までクリアしたか、バッテリー・UPSメーカーとのシビアな打ち合わせを行いデータチェックをおすすめします。
公共施設などで使用する電源供給機械
防火義務の対象となる面積1,000平方メートル以上の場合は、消火設備と同時に発電機などのエネルギー源を設置する必要がります。消防設備点検資格を有する技術者、第一種自家発電設備の専門技術者の資格を有する技術者が、点検実施する必要があります。
エンジン型発電設備・ガスタービン型発電設備が主流な現代では、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは未だ普及しないのが現状です。特定防火対象物においても、スプリンクラー・消火栓・防煙設備などの設置が必須になります。病院、学校、旅館、高齢者福祉施設、映画館上記施設において、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー非常用電源業務用はこれから普及する物と考えられます。
停電時に冷蔵庫を非常用電源をで動かせる？
非常用電源として一般家庭用冷蔵庫なら問題なく動かせます。但し、冷蔵庫は24時間365日使う電化製品です。非常用電源として動かす場合も電力量を多く作れる発電機・バッテリー容量が必要になります。日頃から冷蔵庫の消費電力・サーモスタッドの切り替わる時間を知り、電力計算したうえで非常用電源を選び停電から冷蔵庫の中身を守りましょう。
非常用電源の設置費用はいくらですか？
非常用電源 家庭用(ソーラーパネル充電式)
- リン酸鉄リチウムイオンバッテリー(3.5万円 LiTime12.8V100Ah)
- 正弦波インバーター(1.2万円 LiTime12V1000W)
- チャージコントローラー(2万円 LiTime12V30A)
- ソーラーパネル(1.5万円|100W)
- ケーブル端子類(1万円)
非常用電源 家庭用おすすめ
非常用電源について色々紹介しました。業務用については、将来有望なリン酸鉄リチウムイオンバッテリーですが、現在主流は油脂類ガスを使う発電機が一般的です。非常用電源 家庭用として見た場合、油脂類ガス発電機からリン酸鉄リチウムイオンバッテリー式へ移行が進んでおり、電源システムを組み上げると日常使いも可能になるためおすすめです。
- 2010年以降|災害による停電が増えている
- 2020年以降|国内では電気代高騰が進んでいる
上記2点の理由から「非常用・常用」緊急時から普段使いまで、電力確保できるmy電源システムが不可欠です。
my電源システムを作るならLi Time(リタイム)バッテリー
「電圧・容量」バッテリー種類が豊富のため、家庭用 非常用電源作りにおすすめです。
月々の電力使用量を基に日割り計算を行い、必要なバッテリー個数を考えましょう。
- 12V100Ah＝1200wh
- 12V230Ah＝2760wh
- 12V460Ah＝5520wh
- 24V100AH＝2400wh
- 24V200Ah＝4800wh
