「ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせると、どんな効果が見込めるの？」という疑問がある方もいるでしょう。結論、ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせれば、太陽光発電で生成した電力の利用用途が広がります。
具体的には、ソーラーパネルで発電した電力を蓄電池に貯め、太陽光発電を行えない時間帯に使用したり、災害時に非常用電源として使用したりできます。
本記事では、組み合わせる理由やメリット、ソーラーパネルと蓄電池の種類、選ぶ際のポイントを解説します。太陽光発電システムの導入を考えている方は、ぜひ本記事を最後までご覧ください。
ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせる理由
ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせる理由は、ソーラーパネル単体では発電した電気の利用用途が限られてしまうからです。そもそもソーラーパネルは電気を生成することはできるが、内部に蓄えることはできません。
ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせることではじめて、生成した電気を蓄え、非常用電源として活用したり、夜間や雨天の際に電気を使用したりできます。生成した電気の利用用途を広げて、便利に生活したい場合は、ソーラーパネルと蓄電池のセット導入が推奨されます。
太陽光発電の仕組み
太陽光発電は、ソーラーパネル（太陽電池）を介して、太陽光エネルギーを電気エネルギーに直接的に変換する発電方式です。
ソーラーパネルのプラスとマイナスの電極に挟まれた半導体に太陽光が当たり、内部の電子が太陽光エネルギーを吸収して動き出し、その動いた電子のエネルギーが電流を生み出すことで発電を行います。
ソーラーパネルで発電した電気は、蓄電池やインバーターを通すことで家庭用電源として使用できます。
→太陽光発電の仕組みをわかりやすく解説！必要となる機器やメリット・デメリットを紹介
太陽光発電が注目されている理由
太陽光発電が注目されている背景には、再生可能エネルギーの存在があります。再生可能エネルギーは地球環境に優しいのはもちろんのこと、発電した電気を電力会社に売電できます。
太陽光発電を用いて自家発電を行えば、エネルギー問題の解決に貢献できるのと同時に、売電により利益を得ることができるのです。設置費用は年々安くなってきており、一般家庭でも導入しやすくなっています。
ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせる5つのメリット
ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせれば、生成した電気の利用用途が広がるだけでなく、さまざまなメリットが見込めます。本項では、組み合わせる主なメリットを5つ紹介します。
- 蓄えた電気を利用したい時間帯に使える
- 光熱費の節約や省エネにつながる
- エネルギー自給率が上がり環境へ配慮できる
- 災害時に非常用電源として利用できる
- 携帯性の高い製品ならアウトドアに活用できる
各メリットを順番に見ていきましょう。
メリット1．蓄えた電気を利用したい時間帯に使える
蓄電池と組み合わせれば、蓄えた電気を利用したい時間帯に使えます。例えば、夜間に電気ケトルを使ってお湯を沸かしたい、日が出ていない早朝から電気ストーブを使いたい、という場合に便利です。
日中は太陽光発電で生成した電気を使い、夜間は蓄電池に貯めた電気を使用することで、電力会社から購入する電気の総量を少なくできます。無理に電気の使用量を減らすことなく、効果的な節電を図ることができるのです。
メリット2．光熱費の節約や省エネにつながる
2つ目のメリットは、光熱費の節約や省エネにつながることです。発電した電気を優先的に使用すれば、電力会社から購入する電気の総量が減少します。
また、太陽光発電によって発電した電気はFIT制度（固定価格買取制度）を用いて売電できるため、電気代の節約が見込めると同時に、売電による利益を上げることが可能です。
FIT制度とは、発電した再生可能エネルギーを電力会社が一定価格、かつ一定期間買い取ることを国が定めている制度のことです。以下の期間、固定価格で売電収入を得ることができます。
| 太陽光発電の種類 | 売電期間 |
| 一般家庭用の太陽光発電 | 10年間 |
| 産業用の太陽光発電 | 20年間 |
蓄電器があれば、売電期間が終了した後も光熱費の節約を継続できます。省エネの生活を続けたいなら、ソーラーパネルと同時に蓄電池を導入すべきと言えます。
メリット3．エネルギー自給率が上がり環境へ配慮できる
太陽光発電により、エネルギー自給率が上がり環境への配慮ができます。太陽光発電は再生可能エネルギーを活用する発電方式であり、発電時に二酸化炭素（CO2）や排気ガスなどを発生させません。
したがって太陽光発電を継続し、電力会社から購入する電気の総量を減らせば、大気汚染物質の発生量を微量ではありますが、減少させることができるのです。
なお、化石燃料を使用する火力発電の発電量を、太陽光発電による発電で減らせた場合、年間で1,950kg前後のCO2を削減できると言われています。これは、杉の木約140本分の年間CO2吸収量に相当します。
メリット4．災害時に非常用電源として利用できる
災害時に非常用電源として利用できることもメリットの1つです。災害などで電力会社からの電力供給が断たれたとしても、蓄電池に貯めた電気を使うことで、以下のように電気機器を活用できます。
- スマホやパソコンを充電して情報収集を継続する
- 冷蔵庫を使用して食糧を安全に確保できる
- 電気毛布やスポットクーラーを使って温度調整ができる
- 電気ケトルや電子レンジを使用して調理を快適にする
災害時には情報収集の継続が求められますが、電気が断たれた状況では、情報収集に必要なツールの充電ができません。その点、蓄電池に電気を蓄えておけば、停電が起こった状況でもラジオやスマホ、パソコンの充電が可能となり、情報収集を継続することができます。
→ポータブル電源・発電機は災害時に必要？それぞれの魅力や注意点を徹底解説
メリット5．携帯性の高い製品ならアウトドアに活用できる
コンパクトで携帯性の高い製品を選べば、自宅だけでなくアウトドアでも活用できます。携帯性の高い製品として、折りたたみ式のソーラーパネルが販売されています。
設置型の製品に比べて軽量であり、なおかつ折りたたんで携帯できるため、キャンプや車中泊、ハイキングなどで利用できます。また、携帯性に優れたポータブル電源を用意すれば、外出先でも自家発電を行い、蓄えた電気を用いて快適に過ごすことが可能です。
携帯性の高さにより、便利なライフスタイルを実現できます。日常生活、アウトドア活動、災害時の備えとして役立ちます。
ソーラーパネルと蓄電池の種類
ソーラーパネル・蓄電池ともに、使用されている素材は多岐にわたります。素材によって発電効率や費用、寿命などが異なるため、購入する際には素材を確認し、状況に合ったものを選択する必要があります。
本項では、ソーラーパネルと蓄電池に分けて、それぞれの素材を詳しく解説します。これから太陽光発電システムを導入する予定の方は、以下の詳細をぜひ確認してみてください。
ソーラーパネルの種類｜シリコン系・化合物系・有機系・量子ドット
ソーラーパネルに使用されている素材は、大きくシリコン系・化合物系・有機系・量子ドット系の4つに分けられます。それぞれの素材の特徴は以下の通りです。
| ソーラーパネルの種類 | 特徴 |
| シリコン系 | シリコン系はソーラーパネルの素材で最も一般的。「単結晶タイプ」「多結晶タイプ」「アモルファスシリコン」「HIT（ヘテロ接合型）」などの種類がある。 |
| 化合物系 | 比較的低コストで経年劣化が起こりにくい。高温時・悪天候時でも変換効率が低下しにくいのが特徴。 |
| 有機系 | ソーラーパネルの色をデザインできる。有機半導体が原料で、ロール状での設置が可能。 |
| 量子ドット系 | シリコン系よりも変換効率が高い。将来的に流通の幅が広がる可能性がある。 |
ソーラーパネルの素材のなかで、現在主流なのはシリコン系です。発電効率が高く、一般家庭でもよく使われています。
その次に、化合物系のソーラーパネルが人気です。シリコン系よりコストがかからないソーラーパネルとして量産が期待されています。
蓄電池の種類｜リチウムイオン・ニッケル水素・鉛蓄・NAS
蓄電池の種類は大きく、リチウムイオン電池・ニッケル水素電池・鉛蓄電池・NAS電池の4つに分けられます。電池の種類によって特徴が大きく異なります。詳しくは、以下の一覧表をご確認ください。
| バッテリーの種類 | 特徴 |
| リチウムイオン電池 | スマホやパソコンなど、多くの用途で使用されている。小型で軽量ながら、他の蓄電池よりも多くの電気を蓄えられる。 |
| ニッケル水素電池 | 充電速度や放電パワーが高く、さまざまな温度域で使用可能。ラジコンやハイブリッドカーのモーターなどで採用されており、大きな出力を長時間発揮できるのが特徴。 |
| 鉛蓄電池 | 長寿命かつ安価で生産できる。重量は大きいため、使い勝手は良くない。破損時の危険性が高く、定期的にメンテナンスが必要。 |
| NAS電池 | 産業用の蓄電池で、工場などの施設で使用される。鉛蓄電池と比較して、同じ体積で3倍のエネルギーを蓄えられる。 |
現在はリチウムイオン電池が主流です。安全性が高くサイクル寿命が長いため、スマホやパソコンにも利用されています。
なかでも、リン酸鉄リチウムイオン電池は長寿命と高い安全性を実現しており、性能が高く評価されています。蓄電池やポータブル電源をこれから購入する方は、リン酸鉄リチウムイオン電池が採用されている製品をご検討ください。
→リン酸鉄リチウムイオン電池搭載のポータブル電源「DELTA 2」はこちら
ソーラーパネルと蓄電池の種類を選ぶときのポイント
ソーラーパネルと蓄電池を選ぶ際は、以下3つのポイントを意識してみてください。自身の状況に適した製品を見つけやすくなります。
- 設置価格と発電量のバランス
- 製品の寿命
- ランニングコスト
各ポイントをそれぞれ解説します。
ポイント1．設置価格と発電量のバランス
ソーラーパネルと蓄電池を選ぶ際は、設置価格と発電量のバランスを考えることが重要です。なぜなら、状況に合った製品を選ばないと、導入費用が無駄になってしまうからです。
発電量が大きければ大きいほど、本体価格や設置価格も上昇します。バランスを考慮せずに製品を購入してしまうと、「導入費用が高かったのに電気が常に余っている」という事態に陥ってしまいます。
もし、それほど発電量が必要ない状況であれば、比較的小さい製品を選ぶことで、全体の導入費用を抑えることが可能です。携帯性も増すため、アウトドアでの利用も検討できます。
ポイント2．製品の寿命
ソーラーパネルと蓄電池をセットで導入する場合は、蓄電池の寿命に意識を向けましょう。製品に使われているバッテリーの素材によって、蓄電池の寿命は異なります。
| リチウムイオン電池 | ニッケル水素電池 | 鉛蓄電池 | NAS電池 | |
| サイクル回数 | 約3,500サイクル | 約2,000サイクル | 約3,150サイクル | 約4,500サイクル |
| 使用年数 | 約10年～15年程度 | 約5～7年 | 約17年 | 約15年 |
家庭用蓄電池の多くのメーカー保証は10年・15年です。一般家庭に蓄電池を導入する場合は、リチウムイオン電池をおすすめします。
なお、蓄電池の寿命は製品を使用する環境によっても変化するため、使い方や保管方法にも気をつける必要があります。
→ポータブル電源の保管方法を徹底解説！保管場所の選び方や長持ちさせる5つの工夫
ポイント3．ランニングコスト
設備のランニングコストも重要な要素の1つです。ソーラーパネルや蓄電池は発電効率を保つため、定期的なメンテナンスが必要であり、その際にかかる費用も製品によって異なります。
もし製品に故障やトラブルが起こった場合、修理費用としてさらにコストがかかります。修理が必要になる主なケースは以下の通りです。
- パネルの破損
- 雨漏りなど工事トラブル
- パワコンの故障
保証期間やメンテナンス費用はメーカーや製品によって異なるので、購入時におよその費用を算出しておくことが大切です。専門店などで購入する場合は、必ずランニングコストも聞いておきましょう。
まとめ
本記事では、ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせるメリット、選ぶ際のポイントを解説しました。
ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせることで、生成した電気を効率的に活用したり、電気を蓄えて発電時間外に使用したりできます。また、売電によって利益を得ることも可能です。
ソーラーパネルや蓄電池は素材の種類やメーカー、特徴に応じて携帯性や導入費用が大きく異なります。「アウトドアで使用したい」「導入費用を安く抑えたい」という場合は、EcoFlowが販売するソーラーパネルとポータブル電源のセット商品が向いています。