今回の記事では、導入の際どれくらい費用がかかるのか、お得になるのか、色々な形でシミュレーションしていこうと思います!
シミュレーションのリンクも貼っておきますので、簡単に知りたいなという方はそちらでもご確認下さい！
目次
太陽光発電に必要な機器
太陽光発電システムでは、ソーラーパネルのみでは不十分であり、電気を家庭で使うためや売電するためには他の機器も必要になります。
スクロールできます
| 太陽電池モジュール（太陽光パネル） | 太陽の光エネルギーを 電気エネルギーに変換する装置 |
|---|---|
| 接続箱 | 太陽電池モジュールから パワコンに送るための配線をまとめた装置 |
| パワーコンディショナ（パワコン） | 太陽電池モジュールで発電した電気を 家庭で使える電気に変換する装置 |
| 分電盤 | 家の配線に電気をわける装置。 ブレーカーなどが収納されている |
| パワーコンディショナ（パワコン） | 太陽電池モジュールで発電した電気を 家庭で使える電気に変換する装置 |
| 電力量計 | 電力会社に売電した電力量や 使用している電力量を計測する機器 |
| 蓄電池 | 電気を蓄える装置。太陽光発電設備とセットで利用すると、 夜間や雨天時などでも蓄えた電気を利用できる |
| 発電量モニター | 発電量や消費電力量などを表示する装置 |
ソーラーパネル
ソーラーパネルは、太陽の光を受け止めて、その光を電気に変換してくれます。
各板が光を受けると電気が生成され、その電気が集まって、私たちが利用できる大量の電力になります。
このしくみを把握しておくと、太陽の光の量やパネルの配置に応じて、どれくらいの電力を生み出せるかを見積もることができるようになります。
接続箱
ソーラーパネルからの電気を効率良く使うためには、接続箱も重要です。
この装置を使って電流をまとめ、次のパワーコンディショナへ効率的に送ることで、電力ロスを減らし、得られる電力を増やすことができます。
パワーコンディショナ
パワーコンディショナは太陽の光を家庭で使える電気に変える技術です。
呼び方はパワコンやインバーターと呼ばれます。
太陽から得られる電気「直流電流」は、家庭の電気機器で使える「交流電流」に変換する必要があります。この変換する際にパワーコンディショナが必要になってきます。
またこの装置は、電力系統に問題が生じた際にはシステムを安全に停止してくれます。
発電量を予測する際には、パワーコンディショナーの変換効率が重要な要素になっていきます。
これらの情報を基に、家庭で利用可能な電力量や売電の可能性を計算します。
パワーコンディショナはシミュレーションにおいて中心的な役割を果たしてくれます。
分電盤
ブレーカーボックスとも言われます。この呼び方だと皆さんにも聞き馴染みのある言葉になりませんか？
この装置は家の電気をしっかり管理し、電力量計が使った電気と太陽光から得た電気を正確に追跡してくれます。
これらのデータが、家庭での電力使用を見直し、効率を高める手助けになります。太陽光発電を導入しているご家庭では、消費した電力と生成した余剰電力の量を正確に知ることができ、把握することにより電力を無駄なく利用したり、売電によって収入を得る機会を提供してくれます。
蓄電池
蓄電池はストレージバッテリーともいわれます。
この装置は太陽光発電と組み合わせて昼間生成した電力を貯蔵し、夜間や太陽が出ない天気のときに使用することで、電気代を節約し自家消費率を高めます。
また、災害や電力供給が途絶えた際の停電時には重要なバックアップ電源として機能し、安全と快適性を提供してくれるのです。
蓄電池は容量や耐用年数を考えシミュレーションをすると、より効率的なエネルギー使用とコスト削減が可能になります。
発電量モニター
発電量モニターというのは、実際にどれだけ電気を生成して、どれくらい使っているかをリアルタイムで分かりやすく教えてくれるデバイスです。
この機器を活用することで、ご家庭での電力の使い方を明確に把握し、もっとスマートに電気を利用する方法を見つけ出すことができるようになるのです。
また、このモニターは太陽光発電をはじめとする再生可能エネルギーからの発電量もきっちりと追跡してくれます。
この機能により今後どのくらいの電気が必要になるか予測したり、現在の電力使用状況を見直してどう改善できるかを考えたりすることにも大変役立ちます。
太陽光発電の仕組み
太陽光発電は、太陽の光から電気を作る方法です。
「セル」という太陽電池を敷き詰めて、大きな板の「モジュール」ができ、これを私たちは「ソーラーパネル」や「太陽光パネル」と呼んでいます。
太陽電池の発電の基本
太陽電池は、太陽からの光を電気に変えます。
これはシリコンのような特別な素材でできており、太陽光を受けると、そのエネルギーで電気が作られます。
ただし、電池と書いてありますが電気を貯められるわけではなく、作った電気はすぐに使われます。
太陽光を電気に変える中の仕組み
太陽光が当たると、太陽電池内の素材が動き出し、電気が生まれます。
この現象は専門的な言葉で「光起電力効果」や「光電効果」と呼ばれ、太陽光を電気に変える鍵です。
発電量シミュレーションにどう関係する？
この原理を使って、太陽の位置や天気などを考えながら、どれくらい電気が作れるかを計算できます。
太陽光の強さが電気の量を決めるため、これらの条件をもとにしたシミュレーションは、太陽光発電の設計や改善にとって非常に大切になっていきます。
太陽光発電の発電量を計算するときの「単位」って何？
太陽光発電で1日の発電量を計算する際に大切なのが、「単位」を正しく理解することです。
単位を間違えずに、何が何を表しているのかしっかり把握しましょう。
kW（キロワット）って何？
kWは、太陽光パネルがどれだけの電力を一瞬で作り出せるかを示す数値です。
1 kWは1000W（ワット）に相当します。つまり、kWが大きければ大きいほど、多くの電力を一度に作り出す能力があるということです。
ここ数年、技術の向上により家庭用の太陽光パネルでは、約100Wから400W程度までの範囲で電力を提供されているのが一般的になってきております。
パネルの枚数が多いほど発電能力は向上しますが、それに伴って設置費用も増えていきます。
kWh（キロワットアワー）って何？
kWhは、実際に1時間でどれだけの電力が生産されるかを示します。
kWが電力の「強さ」を示すのに対して、kWhはその電力の「量」を表しています。例えば、100kWのパネルが1時間動作した場合、100kWhの電力が得られます。
もしkWとkWhを混同してしまうことがあれば、「時間を意味するhourの『h』がついている方が、1時間あたりの発電量を表している」と覚えると良いでしょう。
太陽光発電における1日の発電量
太陽光発電で、実際に1日にどれほどの電気を作ることができるのか、ご説明します。
太陽光発電の発電量を計算する方法
日本の太陽光発電関連の団体「太陽光発電協会（JPEA）」によりますと、あくまで目安ですが、ソーラーパネル「システム容量」が1kW分あれば、年間で約1,000kWhの電気を生成できるそうです。
これを1日あたりで考えると、大体2.7kWhになります。
「システム容量」とは、ソーラーパネルがどれだけの電気を生成できるかを示す値で、この容量が大きければ大きいほど、より多くの電気を生成することができます。
kWhは、「1時間に生成できる電気の量」を意味しており、出力容量（kW）に時間（h）を掛け合わせて計算されます。
一つのソーラーパネルの出力は、最近ではおよそ300W程度であるとされています。
実際にどれくらいの電気を生成できるかは、お住まいの地域や季節、ソーラーパネルの種類によっても異なりますので、ご家庭に設置する際はしっかり計算をすることをおすすめします。
家庭用の太陽光発電について
一般的に、家庭用のシステム容量は、3〜5kW程度とされています。
これは、屋根に設置できるパネルの数や、ご家庭での電気の使用量、設置にかかる費用などに基づいて決まります。
家庭用ソーラーパネルのシステム容量は、一般に10kW未満とされており、それを超えると産業用に分類されます。
さらに大規模な発電所レベルでは、システム容量が1,000kW（1MW：メガワット）以上となります。
太陽光発電だけで家庭の電気は足りるの？
太陽光発電だけで1日中の電気を満たすことは、なかなか難しいです。
夜間に太陽がないため、電気を生成することができず、また、蓄電池がなければ、昼間に生成した電気を夜間に利用することもできません。
ただし、昼間に余った電気は、電力会社に売ることが可能で、その収入で夜間の電気代を補うことができる場合もあります。
一般的な家庭の電気使用量は、年間で約4,300kWh程度ですので、1kWのソーラーパネルで年間1,000kWhの電気を生成できるとすると、約4.3kW分のソーラーパネルを設置することで、1年間の電気使用量をほぼ応えることができる計算になります。
太陽電池モジュールと設置方法
太陽光発電への取り組みは、電力の量を大きく左右します。
直接的な屋根への設置や、特殊な太陽光吸収屋根を選ぶ方法など、様々な選択があります。
そして、それぞれがどのように発電に影響するかを見ていきましょう。
屋根置き型
屋根材の上に架台を取り付け、その上に太陽電池を設置します。
勾配屋根、陸屋根とも標準的な太陽電池モジュールが使われます。
勾配屋根型
・特徴: 自然な傾斜を活かしてパネルを設置します。水の流れも良く、パネルが効率的に冷えます。
・発電量: 方向や傾斜がちょうど良ければ、年間を通じて安定した発電が期待できます。
ただし、お家の向きや周りの障害物によって、多少の変動があります。
陸屋根型
・特徴: 架台を使って、パネルを最適な角度に調整します。
・発電量: 角度を自由に変えられるので、理想的な発電量を目指せます。
屋根建材型
太陽電池モジュールに防火性能と屋根材機能を持たせたものです。
屋根材に組み込む屋根材一体型と太陽電池モジュール自体が屋根材となる屋根材型があります。
屋根材一体型
・特徴: 屋根自体がパネルになっていて、見た目もスマートで全体を通して効率的に発電します。
・発電量: 屋根の形にぴったり合わせられるので効率がいいのですが、向きによっては最大の効率を出せないこともあります。
屋根材型
・特徴: パネルが直接屋根の役割も果たします。大きな発電が見込めます。
・発電量: ただし、発電の効率は屋根の形や傾斜に大きく依存します。
太陽光発電の設置費用相場
太陽光発電の導入コストが、過去10年間で約40%も安くなりました。
たとえば、2020年では1kWあたり約28.6万円だったのが、2021年にはもう少し安い27.5万円になったわけです。
これは、技術が進んで、太陽光発電がずいぶん身近となったからだと言えます。
一般的なお家で使われる3〜5kWサイズのシステムだと、2021年の時点で大体82.5万円から137.5万円ほどが相場だと言われています。
でも、これはあくまで大まかな話で、実際は家の形や設置する場所によって、必要な費用も変わってきます。
例えば、屋根の形が複雑だったり、特別な設備が必要になる場合は、その分コストが上がってしまいます。
また、ソーラーパネルを屋根に固定する方法によっても、費用は変動します。
直接垂木にビスで固定する方法や、野地板を使う方法などがあり、それぞれで必要な材料や手間が違うので、コストもそれに応じて変わってきます。
垂木に固定する場合は追加で約5%、野地板を使う場合は約10%のコストがかかることもあります。
実際にいくらかかるかは、お家の状態や屋根に設置する方法によって差が出てくるので、具体的な見積もりを取るのが大切です。
太陽光発電の設置費用を安くするコツ
太陽光発電をお家に取り入れると、だいたい100万円くらいの初期費用がかかります。
でも、賢く計画するだけで、この出費をずいぶんお得に感じられる方法があります。
補助金制度を活用する
国や地方自治体から出ている補助金を上手に使うと、設置費用を20%以上、時には数十万円もカットできるかもしれません。
ただ、補助金には申請の締切や色々条件があるので、早めに調べ、計画的に動くことが大切です。
費用対効果を高める
太陽光発電の効率は、ソーラーパネルやパワーコンディショナーの性能でずいぶん変わります。
例えば、発電効率が20%のパネルと15%のパネルでは、同じ面積でも生成できる電気の量がずいぶん違ってきます。
5kWのシステムを設置するとしたら、効率がいいパネルを選べば、少ない面積で済み、長い目で見たら電気代の節約にもつながります。
それに加えて、高効率のパワーコンディショナーを選ぶと、作った電気を無駄無く家庭で使えます。
具体的に言うと、効率がいいシステムを選ぶと、初期投資は多めになるかもしれませんが、5年や10年という長い期間で見たら、数十万円節約できることもあります。
これらのコツをおさえて、太陽光発電の導入を考えてみると、最初は費用などが大変に感じるかもしれませんが、経済的にも、そして環境にも優しい選択をすることができます。
太陽光発電における自家消費
太陽光発電には、大規模に電気を作って売るタイプと、お家や会社で作った電気をその場で使うタイプがあります。
特に、お家で使う「自家消費型」は人気があり、これには大きく分けて、２つの方法があります。
一つ目は、作った電気を全部自分の家で使う全量自家消費タイプ。
この場合、例えば年間で5,000kWh（キロワット時）の電気を作るシステムがあったとして、その全てを家で使います。
余った電気は蓄電池に保存し、夜や雨の日に使うわけです。
二つ目は、余った電気を売ることもできる余剰売電タイプ。
ここで、家庭が年間5,000kWhの電気を作ったとして、そのうち3,000kWhを自宅で使用し、2,000kWhが余ったとします。
その余った電気を電力会社に売ります。
それぞれ詳しく解説します。
全量自家消費タイプ
すべて自分の家で使うタイプです。
この方式では、たとえば蓄電池が10年で約80%の性能に落ちるものの、日中に作った電気で夜も過ごせるため、電気代を大きく節約できる可能性があります。
しかし、蓄電池の設置には、初期費用として約50万円〜100万円がかかることも把握しておく必要があります。
余剰売電タイプ
余った電気を売ることができるタイプです。
売電価格が1kWhあたり20円だった場合、年間で余った2,000kWhを売れば、40,000円の収入が得られます。
この収入は、電気代の節約に加えて家計にも少し余裕をもたらしてくれるでしょう。
多くの家庭では、この余剰売電タイプが主流ですが、蓄電池を設置することでさらに自家消費を増やし、売電量を減らすこともできます。
それによって、もっと電気代を節約することが可能です。
いずれにしても、太陽光発電や蓄電池の設置にあたっては、
費用負担や各家庭のライフスタイルによりメリットやデメリットなどを十分に検討しましょう。
太陽光発電の設置事業者に相談して、シミュレーション等を出してもらうのもおすすめです。
省エネで無理なく節約
例えば、古いエアコンを省エネ型に変えるだけで、年間で数千円から1万円程度の節約が見込めます。
また、断熱改修によって、冷暖房の必要性が減り、さらに節約できることもあります。
太陽光発電や蓄電池を設置する際は、例えば補助金を活用することで初期費用を20%〜30%抑えることができる場合もあります。
各地の制度をチェックしてみるのも良いでしょう。
太陽光発電の導入を考える際は、どれくらい費用がかかるのかを踏まえて、
自家消費と売電のバランスや、省エネ対策をどう取り入れるかを考えてみてもいいかもしれません。
蓄電池を活用する
蓄電池を上手に活用することで、家計に優しい売電収入を増やすことが可能になります。
たとえば、売電単価より安い単価で夜間に蓄電池に蓄電し昼間に使用することで
（単価の差額×蓄電量）分が、計算上では売電収入の増加となります。
具体的には、夜間の電気料金が1kWhあたり10円で、昼間の売電単価が1kWhあたり25円だとします。
この場合、夜間に安価で蓄電し、昼間に高価で電力を売ることで、1kWhあたりの利益が15円になります。
もし、あなたが夜間に10kWhを蓄電できた場合、
その日の利益は（15円 (単価の差額)× 10kWh(蓄電量) =）150円となります。
月にすると約4,500円、年間では約54,000円の追加収入となり、これが計算上の売電収入の増加分となります。
しかし、この計算をする前に、蓄電池の初期導入コストや、その後のメンテナンス費用も検討する必要があります。
例えば、蓄電池システムの設置には初期費用として約100万円がかかり、10年間の使用でメンテナンス費用としてさらに10万円かかると仮定しましょう。
この場合、年間の追加収入54,000円を10年間で積み上げると540,000円となり、初期投資に対する回収期間を考慮すると、単純計算で約18. 5年が必要となります。
ただし、これは電気料金や売電価格が変動しないという仮定のもとでの計算です。
さらに、蓄電池の性能は時間とともに低下するため、実際の効率や経済性は計算上のものより低下する可能性があります。
そのため、蓄電池の設置を検討する際には、初期費用、運用コスト、電力会社との契約内容、そして将来の電気料金や売電単価の変動も含め、慎重に検討することが重要です。
太陽光発電を活かす方法
太陽光発電のデメリットを解消してメリットを活かすために、以下の方法を取り入れるとよいでしょう。
・天候などのリスクを把握する
・太陽光発電設置業者は慎重に選ぶ
・蓄電池を導入する
それぞれの内容について詳しく解説します。
天候などのリスクを把握する
太陽光発電は太陽光をエネルギー源としているため、天候のリスクを伴います。
また太陽光発電の年間発電量は、地域によって大きく異なります。
例えば、日本国内で比較すると、沖縄県では年間約1,500kWhの発電が可能な一方で、北海道ではその数値が1,000kWh程度になることがあります。
このように、設置地域の気候や年間の日照時間を考慮することが重要です。
管理を徹底したい方は、モニターなどで定期的に発電量をチェックして管理するのがよいでしょう。
太陽光発電設置業者は慎重に選ぶ
市場には数多くの太陽光発電設置業者が存在し、その中には10年以上の実績を持つ信頼できる業者もあれば、新しく参入したばかりで経験が少ない業者もいます。
施工実績が豊富な業者は、1,000件以上の設置経験があることも珍しくなく、このような業者を選択することで、トラブルのリスクを減らすことができます。
設置業者を選ぶ際は、以下のポイントを参考にしてみてください。
・電気工事士等の必要資格を有しているか
・メーカー認定を受けているか
・施工実績はどのくらいあるか
・会社のホームページは怪しくないか、評判はよいか
・行政指導の対象になっていないか
蓄電池を導入する
蓄電池の設置には、追加で約100万円から200万円の投資が必要ですが、これにより発電した電気を夜間などの自家消費電力が高くなる時間帯に使用することが可能になります。
自家消費率を高めることで、電気代の削減効果を最大化でき、例えば年間で5万円から10万円の節約が見込める場合があります。
これらの数字を参考にしながら、太陽光発電の導入を検討する際の計画立案や、設備の選択、補助金の活用などを行うことで、経済的なメリットを最大限に引き出すことができるでしょう。
シミュレーションでわかること
太陽光発電って実際にしっかり電気を作ってくれるのかな？と不安に感じることありますよね。
そこで、今回は特別に、太陽光発電がどれくらいの電力を生み出すのか、
実際のデータを紹介します。
もし興味があれば、シミュレーションのリンクも貼っておくので、気軽にチェックしてみてください！
参考サイト：LIXIL｜太陽光発電システム導入シミュレーション
シャープの太陽光発電・蓄電池システム シミュレーション
簡単シミュレーション | 太陽光発電・蓄電池 | 京セラ
太陽光発電は実際にどれくらい発電するのか？
例えば、南東に向いて45度の傾斜がある屋根に、2013年8月に東芝の3.6kWの太陽光パネルを設置したケースがあります。
その時は240Wのパネルでしたが、技術が進んで、今なら253Wのもっと良いパネルが同じスペースに入ります。
メーカーが出したシミュレーションによると、この設置で1年間に4,257kWhの電気を作ることができるそうです。
太陽光発電を考えているなら、ぜひシミュレーションを試してみてください。
住まいるエコ本舗では、誰でも使えるシミュレーションツールを用意しています。
設置する前に一度お試ししてみてください！
参考サイト：LIXIL｜太陽光発電システム導入シミュレーション
シャープの太陽光発電・蓄電池システム シミュレーション
簡単シミュレーション | 太陽光発電・蓄電池 | 京セラ
2016年の発電量は4,634kWh/年と上回る
太陽光発電を始めてからもうすぐ4年が経とうとしています。
ソラカルテというサイトで2015年4月から発電量をチェックし始め、その結果を最初に予想された数字と比べてみたいと思います。
シミュレーションと設置後の発電量の比較
最初は1年間に4,257kWhの電気を作れると計算されていましたが、2016年にはそれを大きく上回る4,634kWhもの電気を作り出すことができたことが記録されております。
発電量は天候に左右される
太陽光発電で作れる電気量は、お天気次第で大きく変わることがあります。
例えば、2017年の4月は天気が良かったおかげで、たくさんの電気を作ることができました。
一方で、2015年の5月はそれよりももっと多くの電気を作ることができました。
でも、2016年の10月は天気があまり良くなかったため、期待していたほど電気を作ることができませんでした。
しかし、年間を通してみると、最初に予想した量よりも多くの電気を生成できています。
これは、シミュレーションの予測を大幅に上回る結果です。
太陽光発電の導入に興味がございましたら、住まいるエコ本舗のシミュレーションを一度試してみてください。
このシミュレーションを使えば、自分の家で太陽光発電を導入した場合に、おおよそどれくらいの電気を年間で作れるかが分かります。
これによって、太陽光発電への投資が自分の家庭にとってどれくらいお得か、具体的な数字を見ながら検討できるようになりますよ。
まとめ
太陽光発電システムは今、とても魅力的な選択肢になっています。
その大きな理由の一つは、太陽光パネルの長期保証です。
メーカーによっては、20年から25年もの間、パネルの性能を保証してくれるんです。
さらに、雹(ひょう)や台風、雷などの自然災害での故障に対する保険も付いているため、万が一のときも安心です。
太陽光発電への投資は、自宅をエコフレンドリーにすると共に、将来的な電気代の節約にも繋がります。
もし太陽光発電に関心があるなら、ぜひ住まいるエコ本舗での無料見積もりや相談を利用してみてください。
具体的な見積もりを通じて、自宅での太陽光発電の可能性を探ることができます。
この機会に太陽光発電の設置をぜひ検討してみてくださいね！
無料見積などもお待ちしております！
最後までお読みいただき、誠にありがとうございました！
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