太陽光発電とは?

太陽光発電とは

太陽光発電とは、太陽から受ける光エネルギーを電気エネルギーに直接変換できる発電方法です。
太陽光を利用する太陽光発電は、使用しても枯渇しない「再生可能エネルギー」と呼ばれ、発電時に二酸化炭素を一切排出しないクリーンエネルギーとしても注目を浴びています。

太陽光発電が発電する仕組み

太陽光 電子の流れ

太陽光発電は、n型半導体とp型半導体の2種類の半導体を組み合わせて作られており、半導体に太陽光が当たることで原子(+・-)の動きが活発化し、電流が発生する「光起電力効果(こうきでんりょくこうか)」を利用し発電します。

電流は電子と逆方向に流れるため、モーターを利用することなく光エネルギーを電気エネルギーに変換することが可能です。この半導体にはシリコン系、化合物系、有機系などの素材があり、現在ではシリコン系が主流で市場は約90%を占めています。

太陽光発電の発電に必要な機器と電気の流れ

家庭で利用する太陽光発電には、蓄電機能がほとんどないため、送電線を通して夜間や悪天候時の電力不足を解消します。これを「系統連系型システム」といい、以下のような5つの機器によって構成されます。

必要な機器と電気の流れ

①ソーラーパネル

セル ソーラーモジュール

ソーラーパネルは、セルという約10cm平方の太陽電池を接続し、モジュールという一枚のパネルにして利用します。ソーラーパネルを設置する際、屋根の広さに応じモジュール単位で設置していきます。

②接続箱

接続箱では、各モジュールが発電した電力をまとめ、パワーコンディショナに送電します。製品によっては、パワーコンディショナと一体になっていることもあります。

③パワーコンディショナ

パワーコンディショナでは、接続箱が集めた電力を家電製品が利用できるように、交流電力へ変換し調整します。パワーコンディショナのなかには、自立運転機能が装備されているものも多く、この機能があることで、停電時でも発電した電気を利用することが可能です。

④分電盤

パワーコンディショナから送られてきた電気は、分電盤に送られ、家中のコンセントへと送電します。

⑤電力量計

電力量計は一般的に、買電メーターと売電メーターがセットになっており、電力会社から買った電力と電力会社へ売った電力を自動的に計測します。

太陽光発電はどのくらい発電できる?

一般的に1kW(※1)のパネルで年間1,000kWhの発電できるとされています。家庭に設置するパネルは一般的に4kW前後なので年間で4,000kWh発電できると考えられるでしょう。

世帯消費量は平均5,617kWh(※2)なので、すべて自家消費した場合、年間で使用する約70%以上の電気を賄えるぐらい発電してくれることになります。

※1日本太陽光発電協会
※2建て方別世帯当たり年間電気消費量|環境省

節電でも電気代0円も目指せる!

kW・kWhとは?

1kW=1000W(Wは消費電力)

kWh=kW×時間(h)

【例】0.6Wの掃除機を1時間かけた場合、
消費電力は0.6kWh

固定買取制度の仕組み(FIT制度)

固定買取制度とは、太陽光発電を含む再生可能エネルギー電力会社が10年間(家庭の場合)、国が定めた価格で買い取るという制度です。また、10年間に価格変更があっても、期間が終了するまでは、契約時に定められた金額を維持することができます。

売電対象となる電気

家庭で売ることのできる電気は、余剰電力のみです。発電した電気をすべて売ることはできません。なお、日没後や朝の電力は電力会社から購入することで賄います。

売電価格

出力制御対応機器の設置義務あり 出力制御対応機器の設置義務なし
2019年 24円 26円
2010年 未定 未定

売電価格は、「出力制御対応機器の設置義務」の有無で金額が変わってきます。
出力制御とは、電力需要を上回って発電してしまった場合、電力会社がそれ以上発電しないよう制御することです。

北海道電力・東北電力・北陸電力・中国電力・四国電力・九州電力・沖縄電力の供給区域で設置が義務付けられています

家の電気はどのくらい売れる?

太陽光発電を設置する7つのメリット

太陽光発電は、環境に優しく発電できるだけではなく経済的にも生活の安心面でも多くのメリットがあります。

電気代を節約できる

太陽光発電を始める大きな魅力は、「電気代を節約できる」ことです。
太陽光発電を導入することにより、電力会社からの買う電気を最小限に抑えられます。さらに、蓄電池を利用して自家消費すれば、電気代が0円になるケースもあります。
また、太陽光発電を導入し、発電量と消費電力が目に見えるようになることで、家族全員が節約を意識するようになることも大きな魅了です。

余った電力を売って副収入が得られる

固定買取制度の適用により、10年間は一定の価格で余った電力を電力会社に売ることができます。
そのため、節電しながら副収入が得られるのです。浮いた電気代と売電収入で、知らない間に貯金が貯まります。

災害・停電時の備えになる

災害時や停電時も自立運転モードで、発電した電力を利用することができるため、万が一の時の備えになります。実際に太陽光発電を導入したことで、テレビが見れた、スマホを充電できた、お湯を沸かせたなどの実績があります。

屋根の形や面積に応じて柔軟に設置できる

屋根の形や面積は家によってそれぞれです。太陽光発電は、モジュール単位で設置でき、メーカーによって形も違うためパズルのようにぴったり設置することができます。また、パネルとして屋根に設置するのではなく、ガラスのようなモジュールを窓や屋根の代わりにして、住宅の建築材料として設置する方法もあります。

故障が少なく、定期メンテナンスで長持ちする

太陽光発電の寿命は、ソーラーパネルが20~30年、パワーコンディショナが10~15年と長い設計になっています。定期的に施工会社に依頼して点検してもらいましょう。丁寧に使うことで長く発電し続けてくれます。

電力会社のお得なプランに加入できる

太陽光発電は夜間電力を電力会社から買うことになりますが、夜間の電気代が安くなるお得なプランに変更することで、よりお得に電気を利用することができます。売電と買電する電気会社は選べるので、売電は大手にして買電はお得なプランを利用できる電力会社を選ぶことも可能です。

断熱効果で夏に涼しく、冬に暖かい家になる

屋根にソーラーパネルを設置することで、断熱効果が期待できます。夏に涼しく、冬に暖かい家になることで、家の中を快適にできる上に、エアコンなどの光熱費を節約できます。

メリットを最大限受けるには?

太陽光発電を設置する3つのデメリット

太陽光発電にもデメリットがあります。どのよな問題があり、どのように解決していけばいいのがあらかじめ確認しましょう。

初期費用が高い

太陽光発電は設置コストが年々安くなってきていますが、現状のコスト費用の相場は1kWあたり34万円(※)とされており、初期費用総額が100万円を超してしまいます。

※平成31年度以降の調達価格等に関する意見|到達価格等査定委員会

解決策

太陽光発電を設置する際、先着順に都道府県や自治体から補助金制度を受け取れますので、タイミングを合わせて導入すれば、工事費の負担を減らすことができます。また、会社によって施工費用や機材の販売価格が変わりますので、複数社に見積もりしてもらうことで、安く信頼できる会社に出会える可能性が高まるでしょう。

メンテナンスに費用がかかる

太陽光発電を長く稼働させるためには、定期的なメンテナンスは必須です。そのため、メンテナンス費用がどうしても発生してしまいます。

解決策

メーカー保証の内容によっては無償で定期メンテナンスを受けられたり、補償金で修理費が賄えたりします。メーカーを選ぶときは、どのような補償が受けられるのか、施工会社と詳しく確認しましょう。

天候や地域によって発電量が左右される

年間を通して一定の発電は期待できますが、天候や気温、日照時間などで発電量が左右されるため、月によって発電量が変動してしまいます。

解決策

ソーラーパネルの素材や架台の調整などによって、その地域で最大限発電できるように設置できます。設置する際は、あらかじめどのくらい発電できそうか確認した上で、あなたの家の環境に合うソーラーパネルを選ぶことが重要です。

太陽光発電を今から導入しても本当にお得?

売電価格の低下に伴い「今から導入しても元が取り返せない」と不安になる方も多いのではないでしょうか。実際に導入した場合、設置費用をどのように回収していくのかモデルケースを紹介します。

太陽光発電を今から導入しても本当にお得?

「2019年問題」とは、2019年に満了を迎える人たちの今後の売電問題のことです。今まで固定買取期間終了後の売電に関する情報が曖昧だったため、「売電ができなくなる」と大きな騒ぎになりました。

2019年7月現在では、固定買取期間が終了した後は、完全自家消費に切り替えるか、電力会社に売電を続けるかの2つの選択肢があります。

完全自家消費で電気代0円にする!

売電せず蓄電池を利用し、完全自家消費に切り替えることで、電気代を抑えることができます。今後、電気代は年々高騰していますので、月の固定費を下げることにより、長期的な節約が可能です。

蓄電池を新規導入する場合、補助金制度もありますが、新着順になりますので、早めにご検討することをおすすめします。

終了後も売電で副収入を稼ぐ!

電力会社のなかには、固定買取以外の買取はしないこともありますが、買取をする電力会社もありますので、その会社と新規契約を交わせば売電を続けられます。ただし、固定買取期間と違い、売電価格は10円を切るケースがほとんどのようです。電気代を浮かすか、売電するかは家族でよく話し合うことをおすすめします。

固定買取期間が終了した後の注意点

固定買取期間終了後も現在の電力会社と売電契約したまま放置していると、電力会社に無償で売電し続けてしまいます。売電の継続する・しないに関わらず、期間終了に伴い必ず契約を見直しましょう。

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