太陽光発電はメリットがたくさん!仕組みや注意点、賢く使うためのポイントを解説

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太陽光発電はメリットがたくさん!仕組みや注意点、賢く使うためのポイントを解説

太陽光発電にはさまざまなメリットがあります。例えば、電気代の節約や売電による収入などの経済的な利点があるほか、再生可能エネルギーのため環境に優しいのが特徴です。このコラムでは太陽光発電の仕組みやメリット、知っておきたい注意点などを解説します。

1.太陽光発電とは?仕組みやシステムを解説

太陽光発電は再生可能エネルギーの一つです。再生可能エネルギーを利用することで、深刻化している地球温暖化を抑制できると期待されています。太陽光発電は太陽電池モジュールを使ったシステムであり、日本に普及している再生可能エネルギーの中でも大きな割合を占めています。太陽光発電のメリットを知る前に、まずは太陽光発電の仕組みやシステムについて理解しておきましょう。

1-1.太陽光発電は代表的な再生可能エネルギー

太陽光発電は、再生可能エネルギーの代表格として知られる発電方法です。そもそも再生可能エネルギーとは、発電時に温室効果ガスを排出せず、国内生産が可能なエネルギーを指します

近年は温室効果ガスによる地球温暖化が深刻化しており、再生可能エネルギーは温室効果ガスを削減する手段として重要視されています。経済産業省が公表している日本の再生可能エネルギーの電力比率を見ると、2019年度は18.1%という結果でした。

水力発電を除く主要な再生可能エネルギーは太陽光発電で、その割合は6.7%です。それに対して風力は0.7%、地熱は0.3%、バイオマスは2.5%となっており、太陽光発電がほかの再生可能エネルギーを大きく引き離していることが分かります。

国土面積あたりの太陽光導入容量は147kW/㎢となっており、主要国の中でもトップクラスという結果でした。このように太陽光発電は日本での導入が著しく進んでいるため、今後も普及は拡大していくと考えられます。

出典:経済産業省「国内外の再生可能エネルギーの現状と今年度の調達価格等算定委員会の論点案

1-2.太陽光発電は太陽電池モジュールを使うシステム

太陽光発電は、太陽電池モジュール(太陽電池の集合体)に太陽光が当たることで発電する仕組みで、この現象を光電効果といいます。太陽電池はいわば発電機のような役割をもっており、太陽からの光エネルギーが太陽電池に照射されると、半導体の電子が動いて電気が生まれます。

太陽光発電のシステムの構成に必要なパーツは以下のとおりです。

  • 太陽電池モジュール・アレイ
  • 接続箱・集電盤
  • パワーコンディショナ

太陽電池モジュールはソーラーパネルや太陽光パネルとも呼ばれ、複数の太陽電池をパネル状にしたものを指します。アレイは複数の太陽電池モジュールを並べて接続したもので、アレイによって大きな電力を作り出すことが可能です。

太陽電池モジュールにはさまざまな素材があるのも特徴です。シリコン系・化合物系・有機系・有機無機ハイブリッド系に分かれており、種類ごとに発電効率が異なります。なかでも一般的なのはシリコン系で、その割合は世界の生産量の8割を占めるほどです。

光電効果によって発電された電気は直流のため、そのままでは家庭で使用することができません。そこで、パワーコンディショナと呼ばれる装置を家庭の分電盤に接続し、直流から交流に変換します。また、パワーコンディショナは電気を自動的に売買する際にも利用されます。

2.太陽光発電を取り入れるメリット6つ

太陽光発電を自宅に取り付けるケースは増えてきています。太陽光発電は再生可能エネルギーとして環境に優しいほか、以下の6つのメリットが期待できます。

  1. 電気代の節約が期待できる
  2. 売電すれば収入源になる
  3. 故障しにくく長期的に使える
  4. 災害時や停電時も電気が使える
  5. ZEH化につながり補助金が支給される
  6. オール電化や蓄電池と相性がいい

太陽光発電の導入を検討するなら、どのようなメリットがあるのかを知っておきましょう。

2-1.電気代の節約が期待できる

太陽光発電によって得られるメリットとして、電気代の節約効果が挙げられます。特に新型コロナウイルスの影響で在宅勤務が増えているなど、在宅時間の増加によって電気代の支出が増えることを懸念している家庭は多いはずです。本来であれば電力会社から購入して使用する電気を、太陽光発電を自宅に導入していれば、自宅の太陽光発電でまかない、足りない分だけ、電気を購入することで、購入分の電気代をカットできます。

なお、電気の使用料とあわせて再エネ賦課金を削減できるのもメリットです。再エネ賦課金は再生可能エネルギーの普及を目的とした費用で、電気の使用量に応じて全世帯に課されています。

2021年度の再エネ賦課金は3.36円/kWhであり、目安として1年間に9,000円以上もの負担が発生します(一般的な家族世帯<ひと月あたりの電気使用量が260kWh>の場合)。太陽光発電を利用すると電力会社から購入する電気が少なくなるため、結果として課金される再エネ賦課金も抑えられるでしょう。

2-2.売電すれば収入源になる

太陽光発電で発電した電気は、自宅で使用する以外に売ることも可能です。電力会社に電気を売ることを売電といい、発電した電気の買取価格は「固定価格買取制度(FIT)」という制度によって定められています。

FITとは、再生可能エネルギーの普及・促進を目的とした制度です。FITにより、太陽光を含む5つの再生可能エネルギーで発電した電気について、一定期間は一定価格で電力会社に買い取ってもらえることを国が約束しています。

FIT期間中は買取価格が確定しているため、収入源として安定性が高いのもメリットです。売電できる期間は10〜20年間(設置形態によって異なる)ですが、FIT期間を過ぎてからは、電力会社と個別に契約することができれば継続して売電も見込めるでしょう。

なお、前項で説明した再エネ賦課金は、再生可能エネルギーで発電した電気を電力会社が買い取る費用の一部に充てられるものです。電気の使用者が買取費用の一部を負担することで再生可能エネルギーの普及が進むと、日本のエネルギー自給率の向上につながり、結果として多くの方がメリットを得られると考えられています。

2-3.故障しにくく長期的に使える

太陽光発電に用いられる装置は故障しにくく、長期的に使用することが可能です。近年、太陽電池モジュールの性能は大幅に改良されており、目安として20〜30年間は継続して使えると考えられています。ほかの発電方法と違ってエンジンなどがないことも、故障のリスクが低いとされる理由です。

パワーコンディショナは使用開始から15年程で交換が必要とされますが、太陽電池モジュール自体は4年に1回程度のサイクルで点検すれば問題ありません。メンテナンスの手間がかからないのは太陽光発電の大きなメリットです。

2-4.災害時や停電時も電気が使える

太陽光発電を自宅に取り付けていれば、災害時や停電時でも電気が使えます。太陽光発電のシステムには「自立運転機能」が備わっており、専用のコンセントを使用することで自家発電した電気が使える仕組みです。

太陽電池モジュールに日光が当たれば発電できるため、電力会社からの電気の供給が停止しているときでも不自由なく生活できるでしょう。さらに蓄電池を導入していれば、前もって発電した電気を貯めておけるため、太陽が出ていない時間帯などの電力もカバーできます。

2-5.ZEH化につながり補助金が支給される

太陽光発電を導入して住宅をZEH(ゼッチ)化すると、国から補助金をもらえる可能性があります。ZEHは「Net Zero Energy House(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス)」を略した言葉で、環境省が示すZEHの定義は以下のとおりです。

ZEHゼッチ(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス)とは、「外皮の断熱性能等を大幅に向上させるとともに、高効率な設備システムの導入により、室内環境の質を維持しつつ大幅な省エネルギーを実現した上で、再生可能エネルギーを導入することにより、年間の一次エネルギー消費量の収支がゼロとすることを目指した住宅」です。

出典:環境省「平成31年度のZEH関連事業(補助金)について

ZEH化を進めるうえでは、優れた住宅設備に加えて太陽光発電の導入が不可欠と考えられています。国は住宅のZEH化を促進するよう働きかけており、ZEH支援事業として補助金を用意しています。補助金の予算には上限がありますが、ZEH化は国が強く推進している事業ということもあり、設定されている予算額は多めです。太陽光発電を導入した際は、補助金の受給について忘れずに確認しましょう。

2-6.オール電化や蓄電池と相性がいい

自宅にオール電化を導入しているケースでは、太陽光発電によって得られるメリットがさらに大きくなります。オール電化は電気料金の単価が時間帯によって変動するのが基本です。深夜帯に比べて日中の電気料金は割高な傾向があるため、日中に電気を使いすぎると電気代がかさむ可能性があります。

その点、太陽光発電を導入すると、日中に使用する分は自家発電した電気でまかなえます。割高な時間帯に電力会社からの電気を使う必要がないため、トータルの電気料金を抑えられるでしょう。

オール電化に加えて、太陽光発電は蓄電池とセットにすることでさらにお得に使えます。蓄電池を使う場合も、オール電化と同様に電気料金が時間帯によって変動するのが一般的です。蓄電池に貯めた電気を活用すれば、電気料金が割高な日中の使用分をカバーできるため、電気料金の節約につながるでしょう。

また、FIT期間の終了後は電気の買取価格が下がることがありますが、蓄電池を導入している場合は貯めた電気を自家消費に回すことも可能です。

3.太陽光発電を取り入れる際の注意点4つ

太陽光発電はメリットが多いものの、導入にあたっては4つの注意点に気をつけなければいけません。太陽光発電を取り付けてから後悔することがないように、注意すべきポイントを前もって理解しておきましょう。

  1. 初期費用が高額になりやすい
  2. 天候や立地の影響を受けやすい
  3. どの住居にも設置できるわけではない
  4. 反射光によって近隣トラブルが起こる可能性がある

3-1.初期費用が高額になりやすい

太陽光発電の注意点として、導入時に必要な初期費用が高額になりやすいことが挙げられます。選択する商品や取り付ける面積によって異なるものの、導入時にかかる費用の目安は100万円以上です。

割安なメーカーを選んだり、ソーラーローンや自治体の補助金を利用したりすることで負担を減らせる可能性はありますが、あらかじめ大きな金額を用意する必要があると覚えておきましょう。

太陽光発電とお金に関する問題では、確定申告についても注意しなければいけません。売電によって得た収入は雑所得とみなされ、年間の雑所得の金額が20万円を超えると確定申告が必要です。住宅用の規模の売電で雑所得が20万円を上回るケースは極めて稀ですが、知識として頭の片隅に置いておきましょう。なお、「雑所得が20万円を超える」とは、売電以外の雑所得含めてのトータルのラインです。

また、太陽光発電の装置と屋根材が一体となっている場合は固定資産税の課税対象です。ただし、一般的には屋根の上に設置する「屋根置き型(屋根と一体型ではない)」が主流のため、太陽光発電の設置によって固定資産税を支払うケースは多くありません。固定資産税がかかるかどうかについては気になる方は、管轄の税務署へ事前に確認しましょう。

3-2.天候や立地の影響を受けやすい

太陽光発電は常にパフォーマンスが一定というわけではなく、天候や立地によって発電状況が左右されます。太陽光発電を取り付けたとしても、雨続きで晴れ間が少なかったり、日当たりが悪い立地だったりすると、発電量が少なくなるでしょう。一年を通して日射量が少ない時期や雨ばかりの時期が続くわけではありませんが、電気が不足する場合は電力会社から電気を購入しなければなりません。

3-3.どの住居にも設置できるわけではない

いざ太陽光発電を導入しようと思っても、太陽光発電はすべての住居に設置できるわけではありません。家庭で消費する電力を発電するためには、目安として20枚以上の太陽電池モジュールが必要です。

太陽電池モジュールの1枚あたりの大きさはメーカーにもよりますが、長さ1.5m前後×幅1m前後で、1.2㎡〜1.8㎡です。20枚以上もの枚数を設置するためには、屋根の面積がある程度大きいことが条件となるでしょう。また、1枚あたりの重さは15kg前後のため、太陽電池モジュールの負荷に耐えられる構造でなければいけません。

あるいは積雪や塩害、斜線制限など、住宅の立地や構造によっても太陽光発電を設置できないケースがあります。設置の可否は住宅ごとに異なるため、まずは太陽光発電の専門会社などに設置できるかどうかを相談してみましょう。

3-4.反射光によって近隣トラブルが起こる可能性がある

特に屋根の北面に太陽電池モジュールを設置すると、反射光によって近隣トラブルに発展する可能性があります。北面に設置した場合、南の方角から太陽の光が当たった際に光が斜め下方向に反射します。

反射光が近隣住民に当たってしまい、暑さやまぶしさが原因で思わぬトラブルに発展するケースは珍しくありません。反射光のトラブルは太陽電池モジュールを北面以外に設置することで避けられるため、東・西・南面に設置するようにしましょう。

4.住宅用と産業用の太陽光発電の相違点とは

太陽光発電は住宅用と産業用の2パターンがあります。両者の相違点は電力(発電容量)の大きさで、住宅用の太陽光発電は10kW未満、産業用の太陽光発電は10kW以上に区分されるのが一般的です。ただし、「住宅」「産業」は単なる呼び名のため、一般的な家庭に産業用の太陽光発電を取り付けることもできます。

発電容量がどれくらいかを判断する際は、「太陽電池モジュールの1枚あたりの公称最大出力×設置枚数」で計算できます。公称最大出力は太陽電池モジュールの1枚あたりの発電能力を示す値で、商品の概要に記載されているのが基本です。または「太陽電池モジュールの変化効率×1枚あたりの面積」でも求められます。

住宅用と産業用の太陽光発電は、どちらを設置するかによって、電気を売る際の価格や期間が異なるのも特徴です。2022年の売電価格と売電期間は以下の表を確認してください。

区分売電価格(/kWh)消費税売電期間
住宅用(10kW未満)17円税込10年間
産業用(10kW〜50kW未満)11円税別20年間
産業用(50kW〜250kW未満)10円税別20年間

4-1.2020年以降は住宅用が主流に

これまでは産業用の太陽光発電が投資業界でのブームとなっていましたが、2020年以降は住宅用の太陽光発電が主流になると考えられています。これには、2020年度以降のFIT制度の改正が関係しています。

10kW以上の産業用太陽光発電を設置している場合、2019年度までは、余剰売電を行うか全量売電を行うか、自由に選択できましたが、2020年度のFIT制度の改正に伴い、50kWに満たない太陽光発電で認められるのは余剰売電のみとなりました。また、10kW〜50kW未満の太陽光発電を取り付ける際は、発電した電気の30%を家庭での使用に充当しなければいけません。

産業用(10kW〜50kW未満)の太陽光発電は「ミドルソーラー」と呼ばれますが、ミドルソーラーの設置条件では発電した電気を自家消費するのが難しいとされています。そのため、今後はミドルソーラーの新規建設は減っていき、代わりに住宅用の太陽光発電の普及が広まっていくと考えられています。

5.卒FIT後のために考えておくべきこと

卒FITとは、固定価格買取期間の終了を意味する言葉です。上述のとおり、売電できる期間は決まっているため、卒FIT後にはそれまでと同じ価格で電気を売ることが不可能となります。卒FIT後も電力会社と契約することで売電は続けられますが、FIT期間の買取価格に比べて価格が下がるのが基本です。

卒FIT後の選択肢としては、蓄電池を活用する方法がおすすめです。卒FIT後の買取価格と電力会社に支払う電気代を比較すると、発電した電気を売電するよりも自家消費するほうがお得だと考えられます。蓄電池を使用すれば夜間や雨天時などの電気もカバーできるため、電力会社への支払いを大幅にカットできるでしょう。

なお、蓄電池の導入には工事が必要であり、あらかじめ卒FIT後を見越し、太陽光発電を取り付ける際に蓄電池も導入しておくのが無難です。

6.太陽光発電を賢く使うためのポイント4つ

太陽光発電を使う際に4つのポイントを意識すると、さらなるメリットを得られる可能性があります。太陽光発電のメリットや注意点が理解できたら、太陽光発電を賢く使うためのポイントを押さえておきましょう。

  1. HEMS(ヘムス)と組み合わせると便利に使える
  2. ソーラーシェアリングで営農と両立する
  3. 太陽光発電はカーポートにも設置できる
  4. より低価格なペロブスカイト太陽電池

6-1.HEMS(ヘムス)と組み合わせると便利に使える

太陽光発電を導入する際は、HEMS(ヘムス)と組み合わせて使うのがおすすめです。HEMSは「Home Energy Management System(ホーム・エネルギー・マネジメント・システム)」を略した言葉で、住宅のZEH化とあわせて政府が推進しているシステムです。

HEMSでは、家庭でどのように電気が使われているかを把握できます。使用量が目に見えることで、電気の無駄遣いの原因を突き止めたり、省エネの対策を取りやすくなったりするでしょう。また、使用するエネルギーが最適化されるように、家庭内の電気機器を自動で制御する機能もあります。

電気使用量の把握や自動制御機能によって省エネ化ができれば、売電に回せる電気の量を増やすことにつながります。さらに、電気料金が割高な日中の電気の使用を自動で抑制するなど、卒FIT後にも大きな役割を果たしてくれるでしょう。

HEMSはFIT期間中は売電量を増やすツールとして、卒FIT後は家庭で消費するエネルギーを管理するツールとして活用できます。また、HEMSにはさまざまなデータが蓄積されるため、収集されたデータを使ったサービス展開も期待できます。

例えば、節電の度合いに応じたクーポンの発行や割引、高齢者の見守りシステムなどが考えられるでしょう。HEMSの導入によって金銭的なメリットが得られるほか、さまざまなサービスによって生活がさらに豊かになる可能性があります。

6-2.ソーラーシェアリングで営農と両立する

農業を営む方なら、営農と太陽光発電が両立したソーラーシェアリングがおすすめです。ソーラーシェアリングでは、耕作地の上に高さ3mほどの架台を藤棚のように設置し、間隔を空けて太陽電池モジュールを並べます。

太陽電池モジュールの間に隙間を作ることで農作物に当たる日射量を調整できるため、育てる農作物は限られますが、農業を営みながら太陽光発電による売電収入が得られます。ソーラーシェアリングを導入すれば、農業で得られる収入に加えて、太陽光発電で得られるお金を収入源として確保できます。

上述のとおり、10kW〜50kWの太陽光発電は売電に際して「自家消費30%以上」のルールが定められていますが、ソーラーシェアリングは自家消費の要件が適用されません。農作物に関する実証データや設備の研究が追いついていない部分はあるものの、農業を営む方にとっては収入源を増やすための有効な選択肢となるでしょう。

6-3.太陽光発電はカーポートにも設置できる

太陽光発電を設置する場所は屋根に限らず、カーポートに取り付けることもできます。設置環境によって屋根への取り付けを諦めなければいけないケースでも、カーポートを利用すれば太陽光発電を導入できるでしょう。既存のカーポートに後付けするほか、太陽光発電とカーポートを同時に設置する「ソーラーカーポート」を導入する方法もあります。ソーラーカーポートを導入する際は、ローンを利用できる場合もあります。

6-4.より低価格なペロブスカイト太陽電池

将来的に太陽光発電の導入を検討しているなら、ペロブスカイトという素材を使った太陽電池を候補の一つに入れるのがおすすめです。現在はシリコン系や化合物系の太陽電池が広く使われていますが、製造に高額な費用がかかる点がネックとされています。

ペロブスカイト太陽電池は次世代の技術で、軽量かつ塗布するだけで太陽電池ができるのが特徴です。また、既存の太陽電池よりもコストを抑えられるというメリットもあります。実用化に向けて開発が進められている段階ではありますが、今後もペロブスカイト太陽電池への注目は高まっていくでしょう。

7.太陽光発電の初期費用にも使える!セゾンファンデックスの「かんたん安心ローン」

上述のとおり、太陽光発電の取り付けには高額な初期費用が発生します。電気代の削減と売電収入を合わせると、目安としては初期費用に投資した金額を10年程度で回収できるケースが多いようですが、導入時にはまとまったお金を用意しておかなければいけません。

そこで活用したいのが、セゾンファンデックスの「かんたん安心ローン」です。カードローンとフリーローンの2種類があり、融資金額は前者が1万〜500万円、後者が10万〜300万円となっています。どちらも自由な使い道に利用できるため、太陽光発電の初期費用の補填としても役立つでしょう。カードローンとフリーローンでは仕組みや返済方法が異なるため、詳しくはセゾンファンデックスの公式Webサイトを確認してください。

かんたん安心ローンの詳細はこちら

8.太陽光発電のメリット・注意点を押さえておこう

再生可能エネルギーの代表格として知られる太陽光発電にはさまざまなメリットがあります。例えば、「自家発電によって電気代を節約できる」「売電によって新たな収入源を確保できる」などが挙げられます。

そのほかにも、国が推進するHEMS(ヘムス)と組み合わせることで省エネや生活の利便性の向上につながったり、ソーラーシェアリングによって太陽光発電と営農を両立したりすることも可能です。HEMSは家庭内の電気を管理できるシステムで、使用するエネルギーの最適化や電気の無駄遣いの防止に役立ちます。また、より安価なペロブスカイト太陽電池の開発が進められているなど、太陽光発電の発展は今後も続いていくでしょう。

ただし、多くのメリットがある一方で、高額な初期費用や設置場所の制限がある点などには注意しなければいけません。あわせて、固定価格で売電できるFIT期間を過ぎた後の活用方法を考えておくことも大切です。メリットと注意点を正しく理解したうえで、お財布にも環境にも優しい太陽光発電の導入を検討してみてください。

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