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タウンエースのルーフにフレキシブルソーラーパネル直貼り!CIGS系ソーラーパネルのメリットデメリット

アルトピアーノのルーフに取り付けたソーラーパネルをチェック ポータブル電源・バッテリー
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今回は、タウンエース・アルトピアーノのルーフに取り付けたBougaRV製CIGS系200Wフレキシブルソーラーパネルのメリット・デメリット、使い勝手などをレビューします。

KAZ
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先日、アルトピアーノのルーフに取り付けたCOGS系ソーラーパネル、なかなかしっかり発電してくれるので気に入って使っています。最大発電量に近い数値を普通に叩き出してくれるので非常に「高効率」な印象です。

普段、あまりDIYなどしませんし車を自分でいじらない人が、生まれて初めての『遮熱塗料塗布』や『コーキング剤の塗布』に苦労しつつ、アルトピアーノのルーフに直貼りしたBougeRV製のCIGS系ソーラーパネルです。

一般的な結晶シリコン(単結晶や多結晶)と、CIGS系パネルがどの程度の発電量があるのか、パネルに影が差した際の発電量の落ち方、雨滴や汚れによる発電量の低下など、取り付けてみないと分からないこともあるので、その辺りをぐるっとチェックしたいと思います。

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CIGS系ソーラーパネルのメリット・デメリット

ソーラーパネルというと「単結晶」「多結晶」などの「結晶シリコン」製が一般的です。

シリコンの結晶から削り出す「単結晶シリコン」は純度が高く、発電ロスが少ないのが特徴です。結晶が整然と並んでいるので見た目にも綺麗なパネルとなりますが高価です。

単結晶シリコンを削り出す際の端材などを使って作られる「多結晶シリコン」は使用されているシリコンの量が少ないため、コストが安いのが最大の特徴です。結晶が不規則なため見た目があまり美しくありません(かといって汚いわけではありません)が、単結晶に比べて非常に安価にパネルを作ることが可能です。

これらのシリコン系のパネルではなく、化合物で作られたパネルの1つに「CIGS」があります。

CIGSパネルは、C=銅・I=インジウム・G=ガリウム・S=セレンの化合物半導体でできています。

【CIGSパネルのメリット】

  • 薄膜しやすい(薄く軽量で変形可能なので設置場所を選ばない)
  • 製造が簡単(結晶シリコン製の約半分の工程で作れる)
  • 製造時の消費エネルギーやCO2排出量が少ない
  • 曇天や影に強く効率よく発電できる
    シリコン系は陰に弱く全体の発電量が低下してしまう
  • 温度変化(高温)に強い(高温時の出力低下が少ない)
    シリコン系は高温に弱く出力低下が顕著

【CIGSパネルのデメリット】

  • 発電効率が悪い(15~16%)
    シリコン系は変換効率が高い(20%以上)
  • 製造コストが高い
    量産化が進めば安くなる見込みあり
  • 希少素材を使用する
    インジウム、ガリウム、セレンなどの希少な原材料を使用するため、供給不足や価格の上昇等のリスクが懸念される
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フレキシブル・ソーラーパネルのメリット・デメリット

このパネルにはCIGS系であることともう1つの特徴があります。薄型軽量で局面に設置可能な「フレキシブルパネル」であることです。

写真でも分かるように、タウンエースのルーフは左右が若干落ちている「緩いカマボコ型」ですが、問題なく設置できました。これが普通に考えるとフレキシブルのメリットでしょう。また軽量なため重量増が最小限、重量バランスにもほとんど影響しません。

さらに走行中の風の抵抗が最小限で、風きり音はほぼありません。車高も上がらないので立駐への侵入もゲートくぐりも心配・不安なしです。

ただフレキシブルであることが「仇(あだ)」となるのは温度です。

一般的に、結晶シリコン製パネルなど柔軟性のないパネルの場合は、直接設置はできないので、キャリアなどに載せて設置することになりますが、実はそのこと自体が1つのメリットを生みます。それは「放熱の良さ」です。

結晶シリコン製であろうと、CIGS系であろうと、ソーラーパネルは温度が上がると発電量が落ちます。CIGS系は熱に強く発電量の下降が少ないですが、それでも減少するのは確かです。

キャリアなどに載せて設置した結晶シリコン製パネルの下には空間があることが、パネル温度を上がりにくくしており、これがメリットとなります。

ただ、実際にCIGS系フレキシブルパネルをルーフに直付けしていますが、この7~8月の炎天下でも条件次第では170~200Wまで発電しますので、特にベタ貼りのデメリットは感じません。もしかするとCIGS系の熱への強さがベタ付のデメリットを補っているのかもしれません。

フレキシブルパネルベタ付けの派生的なメリットもあります。車内温度の上がりにくさ…です。パネル下には断熱塗料を塗り、凹部分には断熱材をいれて隙間を埋めて貼り付けているので、車内への熱の侵入も多少は防いでくれているようです。

フレキシブルのメリット
  • 設置しやすい(曲面でも設置可、接着剤とコーキングだけで固定可能)
  • 車体の変化が少ない(重量・車高への影響も含む)
  • 軽量である(設置に大掛かりな工事が不要)
  • 風の抵抗がない、風きり音がない
  • 断熱材の効果が車内にも及ぶ
フレキシブルのデメリット
  • 熱の影響を受けやすい(ベタ付ゆえ)
    この点はCIGSパネルであることで解消している
  • 一旦貼り付けると簡単には移動できない
    というより二度と剥がせない

CIGSパネルの設置状況

アルトピアーノのルーフに設置しています。

パネルと屋根板の間の凹部分に断熱材を挟んで、凸部分に強力両面テープで直貼りしています。

画像でわかるようにほとんど「厚み」がないので風の抵抗を受けにくく、周囲をコーキングしているのでパネル下に風が入り込まないので、両面テープとコーキング剤だけでしっかり固定しています。

貼り付けたパネルがアルトピアーノのルーフの大きな面積を占めていることから、デメリットの1つでもある「発電効率の悪さ」を表していますが、だからといって実用上は大したデメリットにはなりません。

「発電効率」が良くてパネル面積が小さくなりルーフの余白が大きくなったとて別に何も良いことはないですから。逆にパネル下に敷いている断熱材が覆う面積が減って車内が暑くなる可能性があります^^;

この角度から見るとパネルの大きさがよりわかります

ケーブルは、ルーフ後端からハッチ内側に這わせ、テールランプ裏から車内に引きこんでいます。

ケーブル先端はMC-4のままにしています

車内に引き込んだケーブルはリアクオーター窓下のパネルの脇隙間から室内に出しています。先端は汎用性の高い「MC+-4」プラグにしてあり、サブバッテリーには接続していません。

サブバッテリーに接続せずにMC-4のままにしている理由は、1つには、サブバッテリーをリン酸鉄リチウム電池に交換した際に選んだ走行充電器「BewEra SBC-004」にソーラーパネルからの入力を接続する機能がないためです。

チャージコントローラーを追加してサブバッテリーに繋いでいない理由は、サブバッテリーは走行充電で十分蓄電できると考えるためです。車内電源としてサブバッテリーよりポータブル電源の方が使用頻度が高いので、ソーラーからの入力はもっぱらポータブル電源になるだろう…という読みです。

奥にアルトピアーノがチラッと写っていて延長ケーブルが伸びています

自宅駐車場に停車している時は、延長ケーブルを介して自宅内に引き込んで、日ごろから節電用に使っているポータブル電源の充電に使用しています。

必要に応じて庭に設置する折りたたみ式ソーラーパネルからの延長ケーブルとの2系統を、EFDELTAやEB70S/EB3Aに充電して自宅内での節電に充てています。

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BougeRV YUMA2000 CIGSパネルレビュー

以下は、BougeRV「YUMA2000」CIGSフレキシブルソーラーパネルを実際に使用してみて感じたことです。結論から言って、このソーラーパネルを車両ルーフに設置したのは大正解だったと思っていますし、CIGSパネルならではのメリットによる恩恵は大きいと感じています。

以下は、BougeRV「YUMA2000」のスペックです。比較としてBluetti「PV200」、EcoFlow「両面受光220W」のスペックも掲載しています(いずれも単結晶シリコン製)。

BougeRV
Yuma2000
Bluetti
PV200
EcoFlow
220W
素材CIGS単結晶
シリコン
単結晶
シリコン
最大出力200W200W220W
開路電圧
(Vmp)
31.5V
25.0V
26.1V
20.5V
21.8V
18.4V
短絡電流
(Imp)
8.64A
8.02A
10.3A
9.7A
13.0A
12.0A
変換効率16%23.4%22-23%
防塵防水IP68-(※)IP68
サイズ(cm)217*66*0.15
14,322㎠
226.5*59*?
13,363.5㎠
183*82*2.5
15,006㎠
重量3.2kg7.3kg9.5kg
通常価格75,999円59,980円69,300円

冒頭の「特徴」の部分にもあったように、CIGSパネルは結晶シリコン製よりも発電効率が悪いことがわかります。発電効率が悪いと、同じ発電量を得るためにより大きなパネルが必要ですが、サイズの違いはあまり大きくありません。

重量はBluetti製の半分以下、20W大きいEcoFlow製の約1/3と非常に軽量であることがわかります。

以下では、実際に使用してみてわかるCIGSのメリットやデメリットを個別にレビューします。

(※)Bluetti PV200には防塵防水性能の記載はありませんが、取説に「使用時、湿気及び水を避けて濡れないようにご注意ください」の記載があります。

おすすめポイント① 薄く軽量で変形可能で設置場所を選ばない

まず何より、薄くて軽量である点が車両ルーフへの取り付けにおいて大きなメリットです(フレキシブルのメリット)。

  • 車高が増えない重心が上がらない
    我が家のマンションは車庫入り口に220cmのゲートがあるため、190cmのアルトピアーノが通過するためには最大で30cm、安全を確保するには20cm程度の余裕しかないため、車高の増加は避けたいところです。
    また、どんなクルマでもそうですが「重心」は低いに越したことはありませんし、走行中に風の影響を受けやすいバンタイプの車体は特に重心が上がるのは避けたいところです。
  • 車重が増えない
    タウンエースバン(S412)はエンジンが非力で4ATと言うこともあって、パワーもトルクも「ウエイトレシオ」は決して芳しくないので重量増は走行性能の悪化に直結するため、わずか3.2kgの重量と、ルーフキャリア不要で設置できる点は、非力なタウンエースにとって有難いスペックです。
  • 屋根の形状にフィットする
    タウンエースのルーフは凹凸がある上に、中央が高く左右が若干下がった緩いカマボコ型ですが、柔軟性のあるCIGSパネルであればルーフの形状にフィットするので取り付けが簡単です。

これらを勘案すると、CIGSパネルはいずれの問題もクリアできる点で、車両ルーフへの取り付けにおいてかなり優先度の高い選択肢と言えそうです。

おすすめポイント② 高温時の出力低下が少ない

CIGSパネルが温度変化(高温)に強い点にも要注目です。この特性は高温になりがちな車両ルーフへの設置に向いていると言えます(CIGSのメリット)。

アルトピアーノではパネルと車体(ルーフ)の間に断熱材を挟んでいることもあって、非常に日差しが強い場合でも出力低下は見られず、安定して高出力を保てています。

おすすめポイント③ 好条件下で発電量が多い

こちらはルーフパネルを設置した当時(1月~2月)の発電量

ごく普通に晴れた日でコンスタントに150~160W程度の発電が可能で、スペック上の200Wの平均75%~80%といったところです(CIGSのメリット)。

これは、車両ルーフにほぼ水平に設置したパネルに対して、まだ寒い時期の太陽は低くパネルに正対するような位置にいないことが原因です。

そういう意味では、固定されたパネルより、位置や角度を自由に替えられるポータブル式のパネルの方がコンスタントな発電量を稼ぐことができると言えます。

こちらは5発中旬の昼12時すぎの発電量です。

昼12時台は1日の中で最も発電量が多くなる時間帯です(太陽の位置の問題)。

1~2月に比べると、5月には日が高くなるため、水平に設置されているパネルに太陽がより直角に近い角度で位置するようになったため発電量が増加したと考えられます。

ちなみに、スペック上で最大発電量200Wを謳うパネルで186Wの発電はスペックの93%達成に相当します。

こちらは2023年6月初旬の好天時の発電量です

さらに、6月に入り昼12時台の太陽がほぼ真上に位置するようになり、過去最大192Wを出力しています(最大発電量の96%に相当)。今年2023年の「夏至」は6/21なので、今の時期の正午の太陽はほぼ真上に来ていると言えます(最も発電効率が良い時期)。

最大200Wのパネルでこれだけの発電量が得られれば、車載用としても、家庭用としても充分な発電量と言えそうです。

例えば、1260WhのEFDELTAの場合、仮に残量20%から190Wで発電・充電した場合、5.3時間ほどで満充電にすることができますので、消費した蓄電量を1日で回復できることになり、充分実用的と言えると思われます。

おすすめポイント④ 日差しの少なさ(薄日・曇天・影)に強い

もう1つ、CIGSパネルを使っていて感じることがあります。

それは『日差しの少なさに強い』ことです(CIGSのメリット)。

薄曇りでパネルにしっかり太陽光が当たっていません
鉢にくっきりとした「影」ができていないような薄曇りです。
薄曇りの状態でも77Wも発電する

あまり天気が良くない日でも、良い天気でもまだパネルに日差しが当たる前から発電していることがよくあります。写真はバラの鉢にくっきりとした影ができないような薄曇りの日でも77Wの発電をしているところです。

CIGS系パネルは『パネルに影がさした際でも発電できる』と言われますが、たしかに影がさしていても発電することは確かですが、やはり発電量自体は急激に減少してしまいます。それよりも自分の感覚としては、弱い太陽光でも発電する…という方が強い印象です。

雨がやみかけて小雨ながら少し明るくなってきた状態
小雨なのにわずか26Wながらも発電できる

画像は雨がやみかけのタイミングで、少し明るくなってきたとはいえまだ小雨が降っていて太陽は全く顔を出していない状態ですが、それでも26Wの発電をしています。

たった26Wと思うかもしれませんが、少ない発電量でも何時間も充電し続ければある程度は容量が回復するわけで、災害時などを勘案するとこうした能力は有用ではないかと思います。

ちなみに、陰に強い理由は48個のバイパスダイオードだそうです。

パネル内のダイオードによって日陰になっても故障が生じても、その部分をバイパスして電流が正常に流れるのだそうです。

図の最下段に書かれている「ホットスポット」とは、長時間に渡って影になり続けた場合(例えば鳥の糞など)、影になった部分が発熱することを指します。長時間ホットスポットができ続けると熱によってセルが破損することもあります。

Yuma200は、そもそもシリコンセルを使用しないCIGS素材のためホットスポットによるダメージを受けない…ということです。

おすすめポイント⑤ 汚れていても水滴があっても発電する

CIGSパネルは汚れにも強いです。汚くてお恥ずかしいですが、掃除せずに今の状態のまま撮影しました。

逆光で見えにくいですが、雨の際に埃が大量に付着しますし、少し前までは黄砂も酷かったのですが、ほとんど掃除もせずに使っていますが発電量には影響しないようです(CIGSのメリット)。

雨上がりの水滴も問題になりません

パネルに水滴が残っていても発電力にはあまり影響はないようです。最初の頃は気になって雨上がりで太陽が出たタイミングで水滴をふき取っていましたが、電源側の充電量の表示はほとんど変化がありませんでした。

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CIGS系フレキシブルソーラーパネル まとめ

今回は、まだ寒い時期にアルトピアーノのルーフに取り付けたBougeRV製CIGSフレキシブルソーラーパネルを実際に使用してみて感じてた特徴やメリット&デメリットなどをまとめてみました。

特徴の項で、CIGSパネルのデメリットを3点挙げましたが、価格が割高である以外のデメリット「製造コスト」や「素材が希少・高価」は、購入者が日々の利用上で感じられるようなデメリットではありません。唯一購入時に感じる割高感も、BougeRVが積極的に実施するセールをうまく利用することで納得できる価格で購入することが可能です。

薄く軽量でフレキシブル、高温に強く、曇天や影がさしても発電する発電力の高さは、まさに車両ルーフに取り付けるためのソーラーパネルと言えますし、例えば庭やベランダに設置するようなシチュエーションでも、薄くて軽いことは大きなメリットになります。

耐久性の面も、車両に貼りっぱなしでも問題ないということは庭にも設置して放置しておいても大丈夫…ということで安心して使用できます。

たまたま偶然ですが、同じフレキシブルでもCIGS系であることで、フレキシブルの弱点を補っているような部分があって、このパネルを設置して大正解だったと感じています。

少し値段は張りますが、ソーラーパネル購入を検討されているならCIGS系フレキシブルソーラーパネルも候補の1つに加えて検討されてはいかがでしょうか。

それでは今日はこの辺で。

※「貼り付けタイプ」ではなく、取付穴が開いている「穴あきタイプ」、発電量が半分の「100Wタイプ」もあります。

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KAZ

当ブログの管理人KAZです。

「喜田宗彦」の筆名でWEBライターをしています。ライター歴は10年超で専業ライターになって7年になります。執筆ジャンルはモバイル通信・格安SIM、iPhone等のガジェット関連、アウトドア・車中泊・車載家電・ポータブル電源や節電関連、アウトドア料理・キャンプめし等です。

本ブログの記事は、実際の体験を中心にライターとしての経験や取材で得た知見、懇意にしてくださるメーカーさんなどから得た知識・情報等を反映した記事を執筆・掲載しています。

また食べることが好きで食べ物関連の記事多めです。特に安くて美味しいものに目がありません。地元グルメやチェンめしも好物です。

2020年3月に購入した小型バンコン「アルトピアーノ」でバンライフに目覚めました。現在は乗り心地改善や車内電化、ポータブル電源による節電に興味があります。

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