太陽光発電の仕組み！長所と短所、蓄電池とセット導入のメリットも！

昨今、一般家庭でも多く見られるようになった、太陽光発電。どのような仕組みで稼働しているのか、長所や短所はどのようなものがあるのか、気になりますよね！

今回の記事は、太陽光発電の仕組みはもちろん、長所や短所、売電の仕組みについて解説します。
最後に、太陽光発電とセットで導入するとお得とされている蓄電池についても紹介するので、太陽光発電や蓄電池の導入をお考えの方は目を通してみてくださいね。

太陽光発電の特徴は？仕組みを知ろう！

太陽光発電は、どのように動いているのでしょうか。
まずは、太陽光発電の仕組みを見ていきましょう。

ソーラーパネルに太陽光を吸収させて発電する

太陽光発電は、屋根などに取り付けたソーラーパネルに太陽光を吸収させて発電する仕組みです。

太陽光発電は稀に「太陽電池」と呼ばれますが、電池のように電力を蓄える機能はありません。
太陽光発電は、あくまでも発電装置。したがって、太陽光が出ていない日や時間帯などでは稼働しません。

パワーコンディショナーから分電盤を通り家庭で利用する

太陽光発電で発電された電力は、パワーコンディショナーから分電盤を通って家庭で使用可能になります。
太陽光発電で得られた電力は、直流の電力です。向きや大きさが一定の乾電池のようなものと捉えてください。

しかし、家庭で使用できる電力は、交流の電力です。コンセントのようなものと捉えてください。
コンセントを使用する際、向きや大きさを気にしたことはありませんよね。これは、電力が規則正しく交流しているからです。

電力を直流から交流に変換する仕事をしてくれているのが、パワーコンディショナーと呼ばれている機械です。
略して「パワコン」と呼ばれています。そして、パワコンの次に活躍するのが、分電盤という機械です。

分電盤は、以下のような働きをします。

• 太陽光発電で得た電力を適切に家庭内に行き渡らせる
• 余った電力を、電力会社に自動で売電する
• 電力が足りない場合は、電力会社から自動で購入する

自動で何でも行ってくれるので、とても有能ですよね。

太陽光発電の仕組みは？長所と短所！

昨今、太陽光発電を取り付けている住宅が多くなってきましたよね。

太陽光発電を既に導入している家庭は、どういうメリットを感じて導入したのでしょうか。ここからは、太陽光発電の長所と短所について解説します。 

太陽光発電の長所

まず、太陽光発電の長所について、代表的なものを4つ紹介します。順番に見ていきましょう。

電気代を節約できる

太陽光発電の長所は、電気代を節約できることです。

太陽光発電をフルに活用できる日中は、電力会社から電力を購入する必要がありません。したがって、電気代を大幅に節約することが可能になります。

さらに、太陽光発電と蓄電池をセットで導入している家庭であれば、さらなる節約が期待できます。

太陽光発電は、その名の通り太陽が出ている時間帯に活躍する代物です。とはいえ、たとえ日中に太陽光がガンガン照り付ける日だったとしても、在宅していなければ太陽光発電の恩恵を肌で感じることは難しくなります。また、日中に在宅していないのであれば、そもそも使用する電力がとても少なく、せっかくの太陽光発電が無駄になってしまう恐れも。

そこで活躍するのが、蓄電池です。蓄電池はその名の通り、電力を蓄えておける機械のこと。したがって、太陽光発電で発電された電力を、蓄電池に蓄えておきさえすれば、夜間の在宅時間に太陽光で得た電力を使った生活が可能になるのです。

要は、電力会社からの買電量を減らせるということ。買電量を減らすことができれば、必然的に電気代も大幅カットできます。

故障しにくいのでランニングコストが少なく済む

太陽光発電は、故障しにくいのでランニングコストが少なく済むという長所もあります。

太陽光発電で使用するモジュールという部分は、故障しにくく寿命が長い製品だとされています。その他の発電機のように、エンジンなどの精密機械がないからです。

したがって、頻繁な手入れを必要としません。基本的には、4年に1回程度のメンテナンスだけで十分とされています。しかも、メーカーによって変動はあるものの、一般的には10～20年程度の保証が付いてきます。長期間、安心して使用できるのは、嬉しい長所といえるでしょう。

災害時に停電を免れることが可能

太陽光発電は、災害時に停電を免れることができるという長所もあります。

大災害が発生した場合、当然のごとく電力供給はストップします。しかも、復旧までに要する時間は、1週間程度が一般的。したがって、停電中の自宅で過ごすことが困難な家庭は、避難所生活を強いられることになります。

避難所は、プライバシーが守られないなどの様々な問題がありますよね。特に、妊娠中の方や小さなお子さんがいる家庭、高齢者がいる家庭など、避難所へ行きたくても躊躇ってしまうケースも多いでしょう。

ところが、太陽光発電さえあれば自宅の停電を免れることができるので、避難所へ行く必要は無くなります。さらに、太陽光発電と蓄電池がセットで導入されていれば、夜間も安心した暮らしを送ることが可能になります。災害時も自宅で過ごせるのは、この上ない安心感を得ることができます。太陽光発電および蓄電池の、最大の長所ともいえるでしょう。

売電をして収入を得ることが可能

太陽光発電を導入すれば、売電して収入を得ることが可能という長所もあります。

太陽光発電には、FIT制度と呼ばれている制度があります。FIT制度とは、太陽光発電の購入から10年間は、高価売電価格を保証しますという制度です。したがって、太陽光発電の導入費用を10年間で回収し、家庭の収益としてプラスにもっていくことも多いに可能になります。

FIT制度終了後に関しては、売電価格は大幅に下落してしまいます。しかし、売電して収入を得ることは可能です。売電しなくとも、発電した電力を自家消費すれば、電力会社から電力を購入する頻度が減るので、節約になります。とてもお得ですよね！

枯渇する恐れがない

太陽光発電は、枯渇する恐れがないという長所もあります。

太陽光発電で絶対に必要になるのは太陽光ですが、太陽光は少なくとも、あと500億年はもつとされています。したがって、ほぼ半永久的に常に存在しているものとして考えて問題ありません。

要は、太陽光発電を導入したとして、「太陽光がなくなってしまったから使い物にならなくなった」という心配は皆無。太陽光発電の設置費用は高額なので、枯渇する恐れがないというのは、嬉しい長所といえるでしょう。

太陽光発電の短所

太陽光発電は長所が多い印象ですが、残念ながら短所も存在しています。

続いて、太陽光発電の短所について見ていきましょう。

初期費用がかさむ

太陽光発電の短所は、初期費用がかさむことです。

太陽光発電の設置費用は、設置するメーカー、太陽光発電の大きさなどによって変動するものの、一般的に100万円は優に越えます。いくらメリットが多いからとはいえ、「じゃあ太陽光発電をいますぐに取り付けよう！」と前向きに検討できる家庭は、そう多くはないでしょう。

導入費用が高額になってしまう太陽光発電に対して、各地方自治体が補助金制度を設けている場合もありますが、補助金額は自治体によってさまざまです。したがって、雀の涙程度の補助金額の場合もありますし、反対に、「こんなにもらっていいの？」と驚く程の補助をしてもらえる場合も。

とはいえ、太陽光発電がそもそも高額な商品。したがって、「太陽光発電を導入はしたいけれど、費用面でちょっと無理かも…」という考えになり、補助金のことを考えずに端から諦めてしまう家庭が多いのも事実です。

日照時間が少ない地域は不利

太陽光発電は、その名の通り、太陽光をエネルギーに変えるもの。したがって、日照時間が少ない地域にとってあまり大きなメリットはなく、ただ設置費用がかかったものになってしまう可能性も考えられます。

日照時間が少ないことで有名なのは、秋田県。「秋田美人」が多いとされている地域ですね。秋田県に美人が多いのは、日照時間が少ないゆえに紫外線の影響を受けにくいからとされています。

現に、秋田県の日照時間の平均は、1526.0時間。日照時間日本1を誇る山梨県は、平均日照時間は2183.0時間。秋田県の日照時間の少なさが、お分かり頂けることでしょう。

要は、秋田県と山梨県に同じ敷地面積の家を建てて、同じ容量の太陽光発電を設置したとしても、秋田県に住んでいるというだけで、太陽光発電で得られるメリットは少なくなってしまうのです。

太陽光発電は、お住まいの地域の日照時間、お住まいの住宅の日当たりなどを総合的に判断して設置する必要があるといえるでしょう。

設置するにあたっての条件が多い

太陽光発電の短所として、設置するにあたっての条件が多いことも挙げられます

太陽光発電を設置するにあたっての条件は、ザっと以下の通りです。

• 天窓や飾りなどが少ない屋根であること
• 屋根が大きく劣化していないこと
• 住宅が沿岸部ではないこと
• メーカーが定める最低システム数値をクリアしていること
• 銅板葺き屋根ではないこと
• 屋根の勾配が3～10寸程度であること

築年数が25年以上経っている家に関しては、太陽光発電を設置したいのであれば、屋根のリフォームを先に終えておくほうが望ましいとされています。したがって、太陽光発電の導入費用＋屋根のリフォーム費用のダブルパンチ。痛手になるのは、言うまでもありません。

太陽光発電で売電したい！どういう仕組みなの？

太陽光発電の長所の章で、太陽光発電は売電ができるという旨をお話ししました。では、太陽光発電を売電するための仕組みは、どういうものなのでしょうか。説明していきます。

逆潮流を売電メーターで計測してもらう

太陽光発電の発電量が家庭で使用する量を上回った場合、逆潮流（ぎゃくちょうりゅう）と呼ばれる症状が発生します。

太陽光発電で得た電力を売電するためには、逆潮流の値を売電メーターで管理し、契約している電力会社に買い取ってもらう必要があります。

とはいえ、これらをすべて人の手で行う必要性はありません。既述の通り、分電盤が勝手に操作してくれます。したがって、「売電するために必要なのは逆潮流」くらいの浅い知識だけで問題はありません。

固定価格買取（FIT）制度を利用して高値で売電する

太陽光発電で売電するためには、固定価格買取（FIT）制度を上手に利用することが求められます。

FIT制度とは、太陽光発電を購入した日から10年間、太陽光発電で発電された電力を高値で買い取りますという、消費者にとって嬉しい制度のこと。FIT制度があることにより、高額な太陽光発電の設置費用が、10年もあればペイできる形になっています。

もちろん、FIT制度終了後も売電することは可能です。ただ、高価買取制度の対象からは外されてしまうので、お得感は望めないでしょう。

太陽光発電と蓄電池をセットで導入すると有効？仕組みは？

太陽光発電は、太陽の出ている日中しか発電をしてくれません。

したがって、日中の外出率が高い家庭において、太陽光発電を設置した場合に得られるメリットを体感しづらいというデメリットが。そこで活躍するのが、蓄電池です。

最後に、太陽光発電と蓄電池をセットで導入した場合の有効性について3つ紹介します。

電気代を効率的に節約することができる

太陽光発電と蓄電池をセットで導入すると、電気代を効率的に節約することが可能になります。

そもそも、太陽光発電や蓄電池を導入している家庭では、電力会社との電気契約は以下のようなものになります。

• 夜間は割安電力
• 日中は割高電力

電力会社それぞれの定めにもよりますが、夜間とは一般的に23時～翌7時頃までのこと。通常の考え方だと、23時～翌7時は就寝時間なので、何のお得感もありませんよね。しかし、太陽光発電と蓄電池を導入している家庭にとって、上記はとてもお得な電気契約なのです。

そもそも、太陽光発電が設置されているので、日中に電力会社から電力を購入する頻度は極めて低いといえます。また、蓄電池に夜間の割安電力を蓄えておけば、たとえ日中の太陽光が弱い日でも、夜間に蓄えた割安電力を使って一日を過ごすことが可能になります。

したがって、一日を通しても電力会社から電力を購入する頻度が極めて低くなり、結果として節約に繋げることができるというわけです。

太陽光発電の余剰電力を増やすことができる

太陽光発電と蓄電池をセットで導入すると、太陽光発電の余剰電力を増やすことが可能になります。

• 日中は太陽光発電で発電された電力を使う
• その他の時間帯は蓄電池に溜めてある電力を使う

上記のような使い方でも、もちろん問題はありません。

しかし、少しでも太陽光発電の売電量を増やして収入を得たいのであれば、蓄電池を大いに活用していくことが求められます。

• 基本的には蓄電池に溜めてある電力を使う
• 太陽光発電は基本的には売電に利用する

蓄電池さえ設置してあれば、上記のような使い方も可能になるのです。

この場合、日中に割高電力を購入する可能性は高まります。しかし、太陽光発電で発電したエネルギーを売電しているので、収入が入ることになります。両者のバランスを見て、お得になる方法で運用をしていきましょう。

災害時にもより安心した生活を送ることができる

太陽光発電と蓄電池をセットで導入することで、災害時にもより安心した生活を送ることが可能になります。

たとえば、地域一体が長期的な停電に見舞われたとしましょう。

しかし、太陽光発電があれば、日中の電力は確保できます。したがって、最低限、冷蔵庫や冷暖房を稼働させることは可能でしょう。曇天や雨天、夜間に関しては、蓄電池を利用します。

もちろん停電中なので、電力会社から買電することは不可能です。したがって、晴れた日に太陽光発電にフル稼働してもらい、エネルギーを蓄電池に蓄え続けるしかありません。蓄えたエネルギーは、大事に使っていきましょう。

もちろん、平常時とは異なり不便を感じることもあるでしょう。しかし、太陽光発電や蓄電池を設置していない家庭は、避難所生活を強いられたり、さらなる苦戦を強いられることになります。

多少の我慢は必要になりますが、家庭で過ごしていけるだけ、有難いことと思うしかありません。

太陽光発電の仕組み！蓄電池とのセット導入でよりお得に！

太陽光発電の仕組みについて見てきました。

既述した通り、太陽光発電を設置するにあたってはいくつかの基準を満たす必要があり、誰でも設置ができるというわけではありません。しかし、基準を満たしている住宅にお住まいであれば、太陽光発電の長所を考えて、ぜひ導入してもらいたいものです。

できれば、太陽光発電と蓄電池をセットに考え、2つを同時に導入するようにしてくださいね。