現代のボートは電気にとても依存しています。だからこそ、4年ほど前にYukaと私がOroboroでの生活を思い描き始めたとき、私たちの主な目標の一つは、非常にバランスの取れたバッテリー式電気システムを構築することでした。そこで私たちは必要な電力を書き出し、それを倍にしました:
- アンカーライト:1.0アンペア
- アンカーウインドラス:300アンペア
- 冷蔵庫:7アンペア
- などなど…
すべてのシステムを正しくサイズ設定するために、正確な電力要件を計算する必要がありました。それから電気システムとそのコンポーネントの設計を始めました。すべてはCape TownのMultiMarineによって、最高品質の製品を選んで後付けで設置してもらいました。
バッテリー
ボートには2種類のバッテリーがあります:
- エンジンバッテリー
- ハウスバッテリー
エンジンバッテリーはエンジンを始動させるためだけに使われます。これらは短時間で瞬発的にエネルギーを供給するように設計されており(エンジンの始動など)、決して放電させてはいけません。特定のエンジンに適合する定格のヘビーデューティー始動用バッテリーであれば何でも使えます。
一方、ハウスバッテリーは瞬間的なエネルギーは少ないものの、長期的なエネルギー供給に優れています。何度も放電に耐えられるため、ディープサイクルバッテリーである必要があります。問題は、船舶用途に最適なディープサイクルバッテリーはどれか、ということです。液式(wet-cell)、ゲル式(gel-cell)、AGM(Absorbed Glass Mat)、それともリン酸鉄リチウムでしょうか?答えはリン酸鉄リチウムです。
残念ながらRobertson and Caineはリン酸鉄リチウムバッテリー(LiFePO 4 バッテリー)をオプションとして提供していませんでした。鉛蓄電池が標準オプションで、AGMが唯一のアップグレードでした。
そこで私たちはAGMのLifeLine Deep Cycle 210 Ahrを選びました:
AGMバッテリーが寿命を迎えたときに、将来LiFePO 4にアップグレードできると考えていました。
私たちは210 Ahrのハウスバッテリーを3つ持っており、合計で630アンペアアワーです。しかしAGMバッテリーは長持ちさせたければ30〜40パーセント以上放電できないため、実際には180アンペアアワーしか使えません。
もし同等のアンペアアワーをリン酸鉄リチウムバッテリーで持っていたら、これらのバッテリーは劣化や寿命を縮めることなく安全に100%放電できるため、630アンペアアワーすべてを実際に使うことができます。
これらのAGMバッテリーがどれくらい持つかは分かりませんが、今のように30%以上放電させなければ、おそらく5年ほどでしょう。
そして5年後にはリチウムバッテリーの価格が今よりも大幅に下がっていることを願っています。コストの目安として、LifeLine AGM 210アンペアアワーのバッテリーは約750米ドルですが、ReLion LiFePO4 200アンペアアワーのバッテリーは約2,500米ドルです。
ソーラーパネル
私たちはどうやってバッテリーを充電するのでしょうか?主に3枚の硬質ソーラーパネルからで、晴れた日には公称960ワットを供給してくれます。
私たちは意図的にジェネセット(発電機)を持たないことにしました。なぜなら重くて高価で騒音がひどく、場所を取り、メンテナンスが必要で、そして単純に化石燃料を燃やしてエネルギーを生み出すことは環境に優しくも効率的でもないからです。
Cape Townにいたとき、FormaTubeという会社にステンレス製の構造物を作ってもらいました。彼らは本物のアーティストです!
ダビットの上のステンレス構造物に設置した3枚の硬質SunPower E20ソーラーパネル(各320ワット)と、屋根の上の4枚のフレキシブルSunBeamパネル(各100ワット)で、私たちは使い切れないほどの電気を生産します:960ワット + 400ワット = 1,330ワット!
硬質ソーラーパネルはVictron Blue Solar MPPT 75/15で制御されています。フレキシブルソーラーパネルは2台のVictron BlueSolar PWM Light 12/24V-20Aで制御されています。
夜に就寝するとき、私たちのバッテリーは通常95%充電されています。朝に起きるとバッテリーは86%充電されています。
オルタネーター
バッテリーを充電するもう一つの方法は、機走しているときのエンジンのオルタネーターによるものです。私たちのYanmarエンジンには標準のValeo 125アンペアのオルタネーターが付いています:
バッテリーをより速く充電するために、両方のエンジンにSterlingのAlternator to Battery Chargerを設置しました:
この装置はかなり賢いです:システムはオルタネーターに「負荷」をかけてオルタネーターの電圧を下げます。これによりオルタネーターはシステムに大きな消費があると勘違いし、その結果、標準のレギュレーターがフル電流で作動し、基本のシステム電圧よりもはるかに高い電圧でバッテリーバンクを充電します。
これにより、バッテリーを完全に充電するのに必要な時間が半分になります。雨の日にソーラーがバッテリーを完全に充電できない場合、エンジンを回してバッテリーを素早く充電することができます。
インバーター
バッテリーが供給する12ボルトの直流電気を、電気製品を動かすのに必要な220ボルトの交流電気に変換するために、私たちはインバーターを使います。これは3000ワットのVictron MultiPlusインバーターで、業界最高峰のものです:
例えば私たちの給湯器はインバーターに直接接続されています。この方法で、通常バッテリーがほぼ満充電になる正午ごろに給湯器を20分間オンにして、夜に温かいシャワーを浴びられるようにします。給湯器は約1,400ワットという高い電力需要があるので、私たちが持っているような大型のインバーターを持つことが極めて重要です。
インバーターは、マリーナにいるときに陸電に接続する際の充電器としても機能します。陸電ケーブルを使って、マリーナから220ボルトを取り込んでボートに電力を供給すると同時に、バッテリーをフル充電に保つことができます。
バッテリーモニター
ボートのシステムや電気製品によって船内でどれだけの電気が生産・消費されているかを監視するために、私たちはVictron Venus GXを使っています:
Venus GXは私たちの設備の通信センターです。システム内のすべてのコンポーネント(インバーター、MPPTコントローラーなど)と通信し、それらが調和して動作するようにします。私たちはオープンソースのアプリを使って、スマートフォンでライブデータを監視したり設定を変更したりできます:
予備のバッテリーモニターシステムとして、私たちはVictron BMV 712 Smart Battery Monitorを使っています。その主な機能は、消費されたアンペアアワーとバッテリーの充電状態を計算することです。
これは私たちのバッテリーの「燃料計」のようなものと考えてください。BlueTooth経由でスマートフォンのアプリに接続することもできます。
結論
船上で暮らしてきたこの2年間、私たちは一度も「省エネモード」になったことがありません。バランスの取れたバッテリー式電気システムのおかげで、電気のことは後回しで考えれば済むのです。
錨泊しているとき、周囲のボートの大多数は夕方にバッテリーを充電するためにジェネセットを回す必要がありますが、私たちが就寝するときバッテリーは通常95%充電されています。
そして、熱帯であっても夜に温かいシャワーを浴びられる喜びは、何ものにも代えがたいのです!