太陽光発電の仕組みをわかりやすく解説
太陽光発電の仕組みや必要な機器とその寿命、発電量などについて分かりやすくまとめています。
太陽光発電の導入を検討されているご家庭は、ぜひ参考にしてみてください。
太陽光発電の仕組みを解説
2種類のシリコン半導体を重ね合わせてつくった「太陽電池」をつなげて、大きなパネル状にしたものを「ソーラーパネル」と言います。
太陽光発電とは、シリコン半導体に太陽光が当たると、電子が光エネルギーを吸収して動き出す現象を利用した発電方法。電子が動き、半導体に戻るサイクルを繰り返して、電気エネルギーが生まれます。
太陽光発電に必要な機器
ソーラーパネルで得られた電気エネルギーは直流電流といい、そのままの状態では家庭用の電気として使えません。そこで、必要になるのが「パワーコンディショナー」です。
ここでは、パワーコンディショナーや、機器を設置する架台などを含めて、主要機器を解説します。
ソーラーパネル
ソーラーパネルは、太陽電池をつなげてパネル状にしたものです。太陽電池の最小単位はセルといい、複数のセルが組み合わさってモジュールと呼ばれます。
ソーラーパネルや太陽光パネルは、この「太陽光モジュール」と呼ばれているものと等しいです。
パワーコンディショナー
ソーラーパネルの太陽電池により出力された直流電流は、パワーコンディショナーを通じて交流電流に変換されます。
パワーコンディショナーは太陽光発電システム全体を制御する役割もあり、太陽光発電の設置には欠かせない機器です。ほとんどは、分電盤の近辺に設置しています。
蓄電池も設置するとさらにお得
太陽光発電で発電された電力のうち、家庭で使用する電力量より多く発電し、電気が余ってしまった場合電力会社に売電することが可能です。
ただ売電価格は年々下がっているため、余った電気は「売る」のではなく、夜間や災害時のために「貯めておく」のが賢い選択と言えるでしょう。
そこで必要になるのが「蓄電池」です。蓄電池は、電気を貯めて使うための二次電池やバッテリーのことをいいます。
昼間発電した電気を貯めておいて夜に使ったり、災害時の非常用電源になったりと、蓄電池があるとなにかと便利・もしもの時も安心です。
太陽光パネルの寿命・劣化
太陽光パネルの寿命は一般的に20〜30年程度※といわれており、長期間にわたり稼働できる機器です。住宅の建て替えやリフォームをしないかぎりは、一度設置したら寿命が来るまで使い続けられるでしょう。
ただ寿命を迎えたら、交換や撤去などを行う必要があります。
どのくらいで元が取れる？
太陽光発電は、設置してから10年前後で元が取れる（※）と予測されます。売電価格は年々下落していますが、太陽光発電の設備費用や導入コストは年々安くなっていることが理由です。
また、機器の改良や新商品の開発がすすみ、発電効率の高い製品が増えてきました。そのため費用対効果は高く、元が取りやすい設備になっています。
太陽光パネルで発電する電気について
1日の発電量はどのくらい？
一般家庭で住宅用の太陽光発電システムは、ほとんどが容量3〜5kW（※）です。年間の発電量は、システム容量1kWあたり約1,000kWhが目安とされており、1日あたりの発電量は約2.7kWhと計算できます。
つまり、住宅用のシステム容量3〜5kWのため、1日あたり約8.2〜13.7kWhが発電量の目安となるでしょう。
つくった電気の使い道
自家消費する
一般的な住宅用の太陽光発電システムは、自家消費型のタイプがほとんどです。自家消費とは、発電された電気を自宅で使うことをいいます。
電気代の節約や二酸化炭素の排出を大幅に削減できるといったメリットがありますが、自家消費をする場合は蓄電池の導入が必要です。
売電する
自宅では使い切れない余剰電力は、電力会社に売却することで売電収入が得られます。現在の住宅用太陽光発電のほとんどは、売電できる太陽光発電システムです。電力消費量が少ないご家庭の場合は余剰電力が多くなり、電気代以上の収入が得られる可能性もあります。
FIT制度とは
太陽光発電の売電では固定された買取価格が毎年設定されており、その制度をFIT制度と呼ばれています。
住宅用の太陽光発電システムでは、10年間のFIT制度が適用され、その期間中は決められた価格で電力会社が余剰電力を買い取りしてくれます。
しかし、FIT制度の固定買取価格は年々下落している状況です。
【まとめ】太陽光発電に切り替えがお得
太陽光発電はメンテナンスなどの維持管理の必要はありますが、一度設置したら20〜30年と長く使い続けられる機器です。
電気代の節約や停電時の備えとして導入するご家庭が増えており、10年ほど使用すれば元が取れると予測されます。今こそ、太陽光発電の切り替えを検討してみてください。
太陽光発電について、もっと詳しく知る
太陽光発電のメリット・デメリット
太陽光発電のメリットは、電気代の削減や売電収入、災害時の電源確保などです。
一方、設置費用やメンテナンス費、条件による発電量の差などのデメリットもあるでしょう。これから太陽光発電を効果的に導入するために、詳しく知っておきましょう。
太陽光発電の容量目安
太陽光発電は、ご家庭の電気使用量や住んでいる地域の環境、季節などの条件により適した設置容量が決まります。
効率よく発電できる適切な容量を選ぶために、発電量の目安について事前に把握しておきましょう。
ピークシフト・ピークカットとは
電気の最大使用量は、年間の基本料金に大きな影響を与えます。
そこで、ピークシフトとピークカットの方法を活用し、効率的に電気代の削減を行うことが大切です。どのように活用すれば良いのか、理解を深めておきましょう。
太陽光発電の耐用年数
太陽光発電は、国税庁によって定められた17年という法定耐用年数があります。
しかし、17年を過ぎると使用できないわけではなく、実際には30年以上稼働しているものが多いでしょう。耐用年数や寿命の違いについて、事前に把握しておきましょう。
太陽光発電設備をリースする
太陽光発電システムは、初期費用やメンテナンス費を抑えたリース契約があります。毎月の定額料金のほかには必要がかからないことが特徴ですが、契約内容に注意が必要です。
購入とリースの違いを把握し、どちらがご家庭に適しているのか確認しましょう。
太陽光発電設備の処分方法
不要になった太陽光発電設備は、産業廃棄物として専門業者によって廃棄処分する必要があります。
太陽光発電設備を撤去する状況になった場合に備えて、処分する流れや廃棄にかかる費用、リサイクルについて事前に確認しておきましょう。
太陽光パネル設置業者
東京都内にある太陽光パネル設置業者41社を徹底調査し、上記に示した「業者選びのポイント」2点をクリアしている、提案から施工まで一貫対応可能な3社を、詳しく紹介します。
提案と施工で会社が分かれていると、「契約時に聞いていたことと実際の施工内容が違う」といったことが起きたり、会社間での仲介手数料がかかったりします。電気代削減のシミュレーション通り、かつ最小限の費用で設置するには、提案から施工まで対応できる業者がおすすめなのです。
ここでは、3社それぞれがどんなご家庭におすすめか、またその理由を解説しています。
太陽光パネルを
後付けするなら
（https://www.energy-nikka.com/）
- リフォームのプロ（※）が施工するので、住宅が傷つかない
- 長く発電効率を保つための保証が充実、設置後も安心
オール電化に
切り替えたい
（https://www.sanyuu.com/）
- 太陽光パネルのほか、エコキュート・IHなども設置できる
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太陽光パネル
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※選定基準：Googleで「東京 太陽光発電 設置業者」(2023年5月19日)、アイタウンページで「太陽光発電 東京」(2023年8月1日)と検索し表示された、公式サイトのある業者41社すべてを調査。(東京に位置しない、施工エリアが明記されていない業者は除外)
プランニング・補助金申請代行・施工・アフターフォローまで、ワンストップで対応可能な業者3社を選定し、各社の特長別に紹介しています。
