THE HAUS 東京都が全国初の住宅太陽光設備義務化と2025年の施行を目指す方針であることが、先日のニュースで報じられました。これを機に他の都市部にも義務化が拡大することが予想されます。
そこで今回のWEBマガジンでは、福岡の工務店THE HAUSが太陽光発電設備のメリット・デメリットや太陽光発電で電気が発生する仕組み、太陽光発電で電気代を節約できる理由を徹底解説します。
今後の家づくりに役立つ情報としてぜひご活用ください！
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太陽光発電のシステムについて
そもそも太陽光発電とは？
太陽光発電とは、太陽の光がパネルに当たると電子が動き出す「太陽光電池」を利用して発電する設備。
屋根の上に搭載されているパネルを見かけたこともあると思いますが、あのパネルは「ソーラーパネル」と言われるもので、太陽電池を集めて構成されています。
このソーラーパネルをメインに、発電した電気を家庭で使えるように変換するパワーコンディショナーなど、さまざまな構成要素から太陽光発電が成り立っています。
太陽光発電の仕組み
太陽光発電は、「太陽電池」をたくさん集めたソーラーパネルを使用して電気をつくります。
この時の太陽電池とは電力を蓄える一般的な電池ではなく、太陽光エネルギーを電力に変換する発電機のことを指します。
太陽電池は、「ｎ型半導体」と「p型半導体」という2種類の半導体を貼り合わせてつくられており、太陽電池に光が照射されると、n型半導体にはマイナスの電気を帯びた「電子」が、p型半導体にはプラスの電気を帯びた「正孔」が集まり、プラス極とマイナス極が形成されます。
すると、電子が導線を伝わって移動するようになるため電気の流れを生じます。これが太陽光発電で電気を発生させるという仕組みです。
太陽光発電で得られる発電量
家庭用の太陽光発電では屋根の上に載せられるソーラーパネルの量や、家庭内での電気の使用量、設置費用などにより発電容量が決まります。
ただし、家庭用のソーラーパネルのシステム容量は10kW未満と決められていることもあり、3～5kW程度であることが多く、その場合、1日あたりの発電量は約8.2～13.7kWが目安となります。
また、太陽光発電で発電した電気は、通常、蓄電池などがないと貯めておくことはできません。
そのため、実際に太陽光発電でつくった電気だけで1日分の使用電力量すべてをカバーすることは難しいです。
ですが、家庭で使用する分を超過して余った太陽光発電の電気は、電力会社に売電することで売電収入を得ることができるため、その収入で夜間分の電気代の一部をまかなうことは可能です。
太陽光発電に必要な設備と費用
太陽光発電を導入するには、太陽光発電パネル、パワーコンディショナー、架台、電力量計、発電モニターなどの設備が必要です。
- パワーコンディショナー：ソーラーパネルでつくられた直流電気を家庭などで使われる交流に変換するもの
- 架台：ソーラーパネルをを住宅の屋根に設置・固定する部材
- 電力計：2つ設置が必要で、1つは電力会社への売電量、もう1つは電力会社からの電力購入量を計測
- 発電モニター：太陽光発電の発電量や使用している電力状況、売電量をチェックするモニター
これらの設備を購入し、太陽光発電を導入するにはいくらくらいの費用がかかるのでしょうか。
まず、新築と既築で異なります。経済産業省調達価格等算定委員会によれば、新築では2020年の平均値は約30万円／kW、既築の平均値は32.7万円／kWとなっています。
＜太陽光発電導入費用：新築の場合（一例）＞
- ソーラーパネル：17.4万円／kW
- パワーコンディショナー：4.4万円／kW
- 架台：2.3万円／kW
- その他：0.2万円／kW
- 工事費：6.0万円／kW
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太陽光発電システムのメリット・デメリット
2009年度から住宅向けにスタートしたFIT制度（太陽光発電等の再生可能エネルギーを固定価格で電力会社が買い取る制度 ※2019年11月以降、順次満了）や太陽光発電システムの価格の下落等により、少しずつ太陽光発電が一般住宅にも浸透し、最近でも増えつつあります。
太陽光発電の設置後、「期待していた結果と違った！」ということがないように、メリット・デメリットについてご紹介します。
太陽光発電の5つのメリット
◎光熱費をカットできる
通常、家庭で使われる電気はすべて電力会社から購入。太陽光発電を使って自家発電した電気を使えば、本来買うはずだった電気料金を削減することができます。
また、電力プランによっては、日中の電力供給よりも夜間の供給の方が大幅に安くなるため、日中は自家発電した電力を使用し、低価格の夜間電力だけを電力会社で購入することで電気代節約ができます。
◎余った電力は売電できる
発電したものの、使いきれずに余った電力を「余剰電力」と言います。この電力を電力会社に売ることができるため、光熱費を浮かせながら収入を得ることができます。
◎停電などの災害時の備えに
太陽光パネルと併せて蓄電池を設置すれば、発電した分の電力を貯めておくことができます。地震や台風などによる停電時でも安心です。
◎環境にやさしい
一般的な電力会社では火力発電が主な発電方法。この火力発電はCO2を多く排出するため地球温暖化の一因とされています。一方、太陽光発電は発電時のCO2排出量が極めて少ないため、電力会社から買っていた分を自家発電した電力に置き換えるだけで、環境への貢献ができます。
◎寿命が長い
一般的にソーラーパネルの寿命は30～40年と言われています。また、メーカーによって異なりますが、15～20年の長期保証が設定されていることが多いため、一度設置すれば長い期間に渡って利用できます。
太陽光発電の4つのデメリット
◎天候や地域によって発電量が左右される
太陽光発電は太陽光を電力に変換するため、晴れた日に比べると曇天時は約半分、雨天時には約1/4まで発電効率が減少します。また日照時間も発電量に影響を及ぼします。
設置場所の条件によっては、性能を十分に発揮できない場合があるため、導入する際には日当たりの良い南側に設置が可能か、木などの日陰をつくる障害物や遮蔽物がないか、を事前確認することが大切です。
◎売電価格の下落
太陽光発電の売電制度が生まれた2009年には1kwhあたり約48円だった売電価格が、2019年には24円と半額まで下落しています。ただ、太陽光発電の初期費用も比例して低下してるため全体的に見ると大きな収支の差は少ないとも言えますが、大きな売電収入を期待している方にとってはあまり思うような結果にはならないかもしれません。
◎定期的なメンテナンスが必要
2017年より太陽光発電システムはメンテナンスが義務付けされるようになりました。費用は1回につき約5万円前後となっており、実施しないと罰則対象となる可能性もあります。
◎反射光の発生
屋根にソーラーパネルを設置すると、それに反射した太陽光が眩しい等の近所トラブルにつながるリスクがあります。その場合、北面に設置していることが原因であることがほとんどで、南側に設置すれば回避できます。事前に設置する方角などは確認しておきましょう。
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太陽光発電の導入で節約できるポイント
太陽光発電が節約につながる理由
前述した通り、太陽光発電で自家発電した電気を消費すれば光熱費がカットできるため、家計の節約ができますが、他にも理由があります。
◎電気の単価が安くなる
電力会社から購入している電気は、一般的に、使った電気の量に応じて料金が計算されます。
また、料金単価は使用量に応じて3段階に分けて課金される仕組みなっていて、電気を多く使うほど高い単価で料金を支払うことになります。そのため、自家発電した電気を使って購入量を減らすと、電気の単価を安くすることができます。
◎再エネ賦課金の負担が少なくなる
前述したFITでは再生可能エネルギー普及のために、消費者の電力消費量に応じて再生可能エネルギー発電促進賦課金を上乗せして、太陽光発電など再生可能エネルギーの買い取りに必要なコストを賄っています。
太陽光発電の電気を自宅で消費した場合、購入電力量が減るので、上乗せされている再生エネルギー賦課金の負担額を減らすことができます。
太陽光発電で電気代を0円に近づけるコツ
せっかく太陽光発電を導入するなら、光熱費を抑えたいですよね。使い方によっては0円にすることも不可能ではありません。そのためのコツをご紹介します。
◎電気の使用量を減らす
まずは、見ないテレビや使わない照明を切る、などの節電を日頃から心がけましょう。冷蔵庫の温度を変更するのもオススメです。
◎蓄電池の活用
電気を溜めておくことができる蓄電池を使って、日中に太陽光で発電した電気を夜間や悪天候時に使用すれば買電量を減らすことができます。
太陽光発電を使ったケース別電気代節約法
電気代はそれぞれの生活や電気の使用量によって、節約方法が変わります。ご家族に合った節約方法を試してみてください。
◎日中に外出することが多く、使用する電気量が少ない
日中に外出する機会が多い場合は、その間はほとんど電気を使うことがないため、発電した電気は売電に回しましょう。
◎日中は在宅が多く、使用する電気量も多い
日中は自宅にいることが多い場合は、その間の電気使用量が多いご家庭は発電した電気を自家消費しましょう。
◎在宅時間は長いが使用する電気量は少ない
日中に電気を使用するが、家族人数が少ないなどの理由で電気代が高くないご家庭は、自家消費と売電をうまく組み合わせることで節約効果が期待できます。
太陽光発電の導入時に、自治体からの補助金が出る場合もあります。
それと合わせて、新築の場合は家を建てる場所やご家族人数、在宅時間などを考慮して、賢く使うことで、家計の節約が期待できますので、ぜひ情報収集してください。
福岡の工務店ザハウスの住宅相談会である「家づくりカフェ」でもご相談を承っていますので、ぜひご活用ください。
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