「家庭用ソーラーパネルで効率よく節電できる？」と気になっている方も多いのではないでしょうか。家庭用ソーラーパネルを設置すれば、電気代の削減や売電による収入、災害時の電力確保など、さまざまなメリットが得られます。
一方で、初期投資の大きさや設置場所の制約、メンテナンスの必要性など、導入時の注意点にも目を向ける必要があります。ソーラーパネルにはさまざまな種類があるため、自身の状況を踏まえて製品を選択することが大切です。
本記事では、家庭用ソーラーパネルの種類や特徴、設置方法、導入のメリット・注意点について詳しく解説します。太陽光発電の導入を検討している方は、ぜひ最後までご覧ください。
家庭用ソーラーパネルと蓄電池が生活を変える
屋根に設置するタイプの家庭用ソーラーパネルは、パネルに照射した太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換し、家電などに給電できる設備です。
昨今における日本では、電気代無料化を目指す機器として「蓄電池」も注目されています。蓄電池とは、日中に発電した電気を蓄えておくことで、必要な時に電気を使える機器のことです。かつては、100万円以上の設置費用がかかったソーラーパネルですが、発電システムが普及したことで低価格化し、小さな屋根の一般家庭でも設置しやすくなりました。
災害大国とも呼ばれる日本において、停電時にも電気を使えるソーラーパネルと蓄電池は、暮らしに安心をもたらす設備として注目されています。
家庭用ソーラーパネル導入のメリット
家庭用ソーラーパネルを導入することで、さまざまなメリットを享受できます。ここでは、主要なメリットを5つ紹介します。
- 電気代の削減
- 売電による収入
- 環境への貢献
- 災害時の電力確保
- オフグリッドの実現に近づく
以下、各メリットの詳細を見ていきましょう。
メリット1．電気代の削減
家庭用ソーラーパネルを設置すれば、電力の自給自足が可能となるため、電力会社から購入する電力量が減少します。これにより、毎月の電気代を大幅に抑えることが可能です。
特に日中の電力需要が多い家庭では、太陽光発電の効果が大きく発揮されます。晴れた日には、ほとんどの電力を自家発電でまかなえるケースも珍しくありません。長期的に見れば、数十万円から数百万円規模の電気代削減が期待できるでしょう。
メリット2．売電による収入
太陽光発電で得られた電力のうち、家庭で使い切れない余剰分は電力会社に売却できます。この売電による収入が、ソーラーパネル導入の大きなメリットです。
現在、日本では固定価格買取制度（FIT制度）や、市場連動型の買取制度（FIP制度）が導入されており、これらを活用することで安定した売電収入を得られます。
売電価格は制度や時期によって異なりますが、最低でも10年間は一定の収入が見込めるでしょう。初期投資の回収を早め、ソーラーパネル導入の経済的メリットを高めることができます。
→太陽光発電の売電の仕組み｜必要な機器や売電収入を増やす方法を解説
メリット3．環境への貢献
家庭用ソーラーパネルの導入は、環境にやさしいライフスタイルの実現につながります。太陽光発電は、化石燃料を使わないクリーンな再生可能エネルギーであり、CO2排出量の削減に大きく貢献します。
日本政府は、2050年までに温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする「カーボンニュートラル」を目指すことを宣言しました。この目標達成に向けて、家庭部門における再生可能エネルギーの普及が不可欠とされています。
このことからも、家庭用ソーラーパネルを設置することは、地球温暖化対策に積極的に参加することを意味します。
メリット4．災害時の電力確保
近年、地震や台風などの自然災害によって、大規模な停電が発生するケースが増えています。こうした非常時においても、家庭用ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせれば、電力を安定的に確保できます。
太陽光発電で得られた電力を蓄電池に蓄え、停電時に必要な電化製品に供給することで、最低限の生活水準を維持できるのです。照明や冷蔵庫、通信機器などを稼働させられるほか、スマートフォンやラジオへの充電によって、災害情報の収集や家族との連絡手段を確保できます。
→緊急時に活躍する非常用電源とは？製品の選び方やおすすめのポータブル電源を紹介
メリット5．オフグリッドの実現に近づく
5つ目のメリットは、オフグリッドの実現に一歩近づくことです。オフグリッドとは、電力会社に頼らなくても電力を供給できている状態のことを指します。
太陽光発電と蓄電池を組み合わせ、家庭内の電力需要を自家発電でまかなえるようになれば、電力会社からの電力購入をゼロに近づけることも夢ではありません。こうした自立型のライフスタイルは、エネルギー問題や環境問題に対する究極の解決策の1つと言えるでしょう。
家庭用ソーラーパネルの仕組み
ソーラーパネルに照射して生み出された太陽光エネルギーは直流のため、一般家庭で消費するためには交流に変換しなければなりません。
そこで、さまざまな家電で電気を消費できるように、直流から交流へ変換させる装置である「パワーコンディショナー」もセットで導入することが必要です。
また、各部屋へ電気の供給を行う「分電盤」や、電力消費量をモニターで視覚的に確認できる「HEMS」なども、一般家庭で太陽光発電システムを構築するために用いられます。
それぞれの機器の特徴や役割についてさらに詳しく説明していきます。
ソーラーパネルの役割
ソーラーパネルは、セル（太陽電池の最小単位）の集合体で構築されています。
太陽電池の集まったパネルに太陽光が照射すると、内部光電効果と光起電力効果が起こり、太陽電池内の電子の量が増加することで電気が生み出される仕組みです。
ソーラーパネルによる太陽光発電は、日射量によって発電効率が変わります。常に100%の電力を変換することはできず、如何に効率よく発電できるかは「変換率」という指標で表されています。
パワーコンディショナーの役割
「パワーコンディショナー」は、PCS（Power Conditioning System）と呼ばれる機器で、太陽光エネルギーから電気エネルギーに変換する重要な役割を担ってます。
ソーラーパネルで発電した直流電力はパワーコンディショナーに送られ、交流電力に変換された後は分電盤へと送られる流れです。パワーコンディショナーにおける変換率は、一般的に95%前後といわれています。
変換効率はパワーコンディショナーの性能を判断する数字にもなり、変換効率が高いほど価格も高くなる傾向にあります。
パワーコンディショナーは他にも、日照時間や天候によって変動する発電量を最大化する機能や、停電時にも電気を使用できるようにする自立運転機能などが備わっています。
分電盤の役割
変換された交流電力を受け取る「分電盤」は、複数の回路に分けて各部屋やフロアに電気を供給する役割があります。
他には、漏電などの事故防止機能や、電気の使いすぎを抑制する機能などが備わっています。
ソーラーパネルで発電した電気は、電力会社などに買い取ってもらうことも可能です。その際、分電盤は余剰電力を電線に逆流させる大事な役割も担います。
HEMSの役割
「HEMS」とは、Home Energy Management System（ホームエネルギーマネジメントシステム）を略したもので、電力消費量を見える化する機器のことです。
太陽光発電による電力消費量は、時間単位でHEMSに記録され、どの時間帯にどのくらいの電力を消費しているか確認可能です。
製品によっては、接続した電気製品ごとの消費電力が確認できるため、節電に大きく貢献します。
効率よく売電したい場合、オンラインで電力会社に消費電力を報告できる高機能電力メーター「スマートメーター」も併せて導入したいところです。
蓄電池の役割
「蓄電池」は、太陽光で発電した電気を本体に充電し、必要な時に給電可能なバッテリーのことです。
ソーラーパネル単体では太陽光が射していない夜には発電できませんが、蓄電池があれば日中に充電した電気を夜間や停電時に使用できます。
万が一被災した場合にも非常用電源として大活躍する装置で、持ち運び可能にした「ポータブル電源」も最近では注目されています。
→いつでもどこでもパワフルな給電を実現｜超大容量ポータブル電源 EcoFlow DELTAシリーズ
家庭用ソーラーパネルの種類と特徴
家庭用ソーラーパネルと言ってもその種類は多岐にわたります。太陽電池の材料や構造によって、性能や価格が異なるのです。以下、家庭用ソーラーパネルの主な種類とその特徴について詳しく解説します。
種類1．シリコン系
シリコン系の太陽電池は、家庭用ソーラーパネルのなかで最も一般的で実績のある種類です。シリコンの形状や特徴によって、大きく以下4つのタイプに分けられます。
- 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）
単結晶シリコンは、高純度のシリコン結晶を使用し、高い変換効率を誇ります。一方、多結晶シリコンは、単結晶に比べてわずかに効率が低いものの、製造コストが抑えられる点が特徴です。
シリコン系の太陽電池は、長期的な信頼性と耐久性に優れ、20年以上の長寿命を実現しています。ただし、製造工程が複雑で高度な技術を要するため、コストが比較的高くなる傾向にあります。
種類2．化合物系
化合物系の太陽電池は、シリコン以外の化合物半導体材料を使用したソーラーパネルです。代表的なものとして、銅（Cu）、インジウム（In）、ガリウム（Ga）、セレン（Se）などが挙げられます。
これらの材料は、シリコンよりも高い光吸収率を持ち、薄膜化が可能であるため、軽量で柔軟性のあるパネルを実現できます。しかし、化合物系の太陽電池に使用される材料の多くは希少元素であり、資源的な制約があるため、家庭用ソーラーパネルとしての普及はまだ限定的です。
種類3．有機系
有機系太陽電池は、有機半導体材料を使用した新しいタイプのソーラーパネルです。有機材料は、柔軟性や軽量性に優れ、プラスチックのように曲げることができます。
また、有機材料は印刷技術で製造できるため、大量生産に適しており、将来的なコスト削減が期待されています。さらに、有機材料の種類が豊富であることから、幅広い色や透明度を持つパネルの開発が可能です。
ただし、現時点では変換効率が低く、耐久性にも課題があります。実用化に向けて、材料や構造の改良が進められている段階であり、今後の技術革新が期待される分野と言えるでしょう。
家庭用ソーラーパネルの発電量
家庭用ソーラーパネルは、製品によってどのくらいの発電量に期待できるかが異なります。
発電量の指標として、「kW（キロワット）」や「kWh（キロワットアワー）」が使われていますが、一般的な使われ方とは異なります。
ここでは、太陽光発電における「kW」や「kWh」の意味、発電量に関する基礎知識を解説していきます。
kWとkWhの違いとは
太陽光発電において「kW」は、ソーラーパネルの発電能力である「システム容量」を表す時に使われます。家電を稼働させる場合に、どのくらいの電力が必要になるのかがkWから判断可能です。
「kWh」は、実際の発電量を表す単位です。太陽光発電においては、1kWあたり年間約1,000kWh程度の発電が可能となります。
ソーラーパネルの設置枚数で発電量が変わる
ソーラーパネルは、太陽光を照射するパネルの設置枚数が多いほど大きな発電量に期待できます。
例えば、1枚300Wの発電能力があるパネルを10枚設置した場合、300×10枚=3kWの発電が実現し、年間で約3,000kWhの発電量になると予測できます。
ソーラーパネルの性能は変換効率で決まる
できるだけ発電効率の良い高性能なソーラーパネルを設置したい人は、変換効率に注目してください。
変換効率は、「照射された太陽光エネルギーを何%電気エネルギーに変換できるか」を表す指標です。
2022年4月1日時点、ソーラーパネル製品における最大の変換効率は30%付近となっています。20%を超える変換効率であれば一般的にハイパフォーマンスであると定義づけられます。
日射量・天候・時間帯などで発電量が変わる
各都道府県ごとに天候や日射量が変わることから、家庭ごとに発電量に差が生まれます。
また、日が短い冬は1日における発電量が低下しますが、逆に夏場は発電量が増加するため年間を通して期待通りのパフォーマンスを発揮します。
年間の予想発電量を知る方法
ソーラーパネルのシステム容量について理解できた後は、以下の計算式で年間の発電量をシミュレーションできます。
＜1年間の予想発電量の計算式＞
年間予想発電量（Ep）＝ 平均日射量（H）× 損失係数（K）× システム容量（P）× 365日 ÷ 標準状態の日照強度（1）
各地域の日射量について知りたい人は、「NEDOの日射に関するデータベース」をチェックしてみてください。
家庭用ソーラーパネルの価格について
経済産業省の調達価格等算定委員会が取りまとめた「太陽光発電について｜2021年12月」では、太陽光発電設置費用は「1kWあたり25.9万円」が目安とされています。
| システム容量 | 設置費用の目安 |
|---|---|
| 3kW | 77.7万円 |
| 5kW | 129.5万円 |
| 7kW | 181.3万円 |
| 10kW | 259万円 |
実際には、2022年における設置費用は「1kWあたり20万円〜29万円」が適正価格といわれています。また、システム容量が大きいほど割安になる傾向にあるため、設置枚数が多いほど費用もお得になります。
設置費用の内訳について
ソーラーパネル本体が20万円だった場合、その他の機器や工事費で以下のような費用が発生します。
| 内訳 | 導入コストの例 |
|---|---|
| ソーラーパネルの本体 | 20万円 |
| パワーコンディショナー代 | 4.2万円 |
| 架台費 | 2.1万円 |
| 発電モニター | 2万円 |
| 各種ケーブル | 5,000円 |
| 接続箱 | 6,000円 |
| 設置工事費 | 5万円 |
| 各種手続きの手数料など | 3,000円 |
【関連記事】徹底解説！ソーラーパネルの仕組みと設置するメリット・デメリット
上記はあくまで目安の導入コストとなるため、製品や工事業者選びでさらに安くなるケースもあります。
家庭用ソーラーパネルの設置方法
家庭用ソーラーパネルの設置方法は複数存在します。住宅の形状や環境、予算などに応じて、最適な設置方法を選ぶことが重要です。
- 屋根置き型
- 屋根材一体型
- ベランダ設置型
以下、それぞれの設置方法について1つずつ見ていきましょう。
屋根置き型
屋根置き型は、家庭用ソーラーパネルの設置方法として最も一般的なものです。既存の屋根の上に、専用の架台を使ってパネルを設置します。
この方法は、多くの住宅に適用可能で、設置が比較的容易である点が大きなメリットです。また、屋根の形状に合わせてパネルを配置できるため、設置面積を最大限に活用できます。
ただし、屋根の形状や向き、角度によっては、太陽光の受光量が制限される場合があります。屋根の構造によっては雨漏りする可能性もあり、その場合は専門的な補強工事が必要です。
屋根材一体型
屋根材一体型は、ソーラーパネルを屋根材として一体化して設置する方法です。パネルが屋根に直接設置されるため、美観に優れ、違和感のない屋根となります。
また、屋根材として機能するため、屋根の防水性や断熱性を高めることにもつながります。新築住宅や屋根のふき替え時に採用すると、効率的な施工が可能です。
しかし、屋根置き型と比べてコストが高くなる傾向にあります。また、設備が故障した際には、取り外しが難しいためメンテナンスの手間や時間が多くかかります。
ベランダ設置型
ベランダ設置型は、集合住宅などで、ベランダにソーラーパネルを設置する方法です。ベランダの手すりや壁面に専用の架台を取り付け、パネルを固定します。
この方法は、屋根のない住宅でも導入可能で、賃貸住宅などでも手軽に太陽光発電を始められるのが魅力です。また、パネルを目の前で見られるため、発電状況を実感しやすいという利点もあります。
ただし、ベランダの面積は限られていることから、設置できるパネルの枚数は少なくなります。また、日陰の影響を受けやすく、発電量が制限される場合もあるでしょう。
家庭用ソーラーパネル導入の注意点
家庭用ソーラーパネルを導入する際には、いくつかの注意点を把握しておく必要があります。ここでは、家庭用ソーラーパネル導入の注意点を4つ紹介します。
- 初期投資の大きさ
- 設置場所の制約
- メンテナンスの必要性
- 天候による発電量の変動
それぞれの注意点を順番に見ていきましょう。
注意点1．初期投資の大きさ
家庭用ソーラーパネルの設置には、高額な初期費用が必要となります。パネルや周辺機器の購入費、設置工事費など、数十万円から数百万円規模の投資が求められるのです。
この初期投資の大きさは、太陽光発電の普及における最大の障壁と言えるでしょう。投資回収には数年から10年以上かかる場合もあり、長期的な視点での検討が重要です。
ただし、国や自治体の補助金制度を上手に活用することで、初期費用の負担を軽減できる可能性があります。導入前に、利用可能な支援策を十分にリサーチしておくことをおすすめします。
→【2024年】太陽光発電・ソーラーパネルの補助金一覧｜地域ごとの制度内容も解説
注意点2．設置場所の制約
ソーラーパネルの発電効率を最大限に引き出すためには、十分な日照が得られる場所への設置が不可欠です。しかし、住宅の立地や周辺環境、建物の構造などによって、設置場所が制限される場合があります。
例えば、高層ビルや樹木による日陰、屋根の形状や向きによる日照不足などが、発電量の低下につながる可能性があるため、設置前に現地調査や日射量のシミュレーションを行うことが重要です。
注意点3．メンテナンスの必要性
家庭用ソーラーパネルを設置したあとも、定期的にメンテナンスを行う必要があります。具体的には、以下のようなメンテナンスが求められます。
- 発電量の確認
- 破損やホットスポットの確認
- パネルの清掃
- 部品の交換
- パワーコンディショナーの点検・交換
特に、ほこりや鳥の糞などによるパネルの汚れは、発電効率の低下を招く大きな要因となります。定期的な清掃により、パネルの性能を維持することが重要です。
注意点4．天候による発電量の変動
太陽光発電は、天候や季節によって発電量が大きく変動するという特性があります。晴天時には多くの電力を得られる一方で、曇りや雨の日には発電量が低下するのです。
このため、ソーラーパネルのみでは、安定した電力供給を行うのは難しいと言えるでしょう。発電量の変動を緩和するためには、蓄電池やポータブル電源との併用が有効です。余剰電力を蓄電池に貯め、必要なときに放電することで、より安定的な電力の自給が可能となります。
家庭用ソーラーパネルと蓄電池で効率よく節電可能
FIT制度（固定価格買取制度）を活用すれば、太陽光発電した電気を10年間にわたって固定価格で売却可能です。
現時点では、2022年〜2023年までの売電価格が経済産業省によって発表されています。
| 設置容量 | 1kWあたりの売電価格 （2022年度） | 1kWあたりの売電価格 （2023年度） |
|---|---|---|
| 10kW未満 (住宅用太陽光発電) | 17円/kWh | 16円/kWh |
| 10kW以上〜50kW未満 (事業用太陽光発電) | 11円/kWh | 10円/kWh |
| 50kW以上～250kW未満 (事業用太陽光発電) | 10円/kWh | 9.5円/kWh |
| 250kW以上〜1,000kW未満 | 入札制度 | 入札制度 |
「FIT制度が終了する10年後は節電できないのか？」と心配になっている人もいるでしょう。
FIT制度終了後は、蓄電池を活用し消費電力が大きくなる夜間に昼間に充電した電気を消費することで効率よく節電できます。なぜなら、電気会社から電気を購入するより、自家発電した電気を使用した方が、トータルで電気代がお得になるからです。
FITが適用されている10年間は売電によって節電し、FIT制度終了後はソーラーパネル＋蓄電池による自家消費をすれば、電気代0円の実現も夢ではありません。
おすすめの家庭用ソーラーパネルとポータブル電源
家庭用ソーラーパネルとポータブル電源のセット商品は、手軽に太陽光発電を始められる魅力的な選択肢です。低コストで太陽光発電を始めたい方は、EcoFlowが販売するセット商品の導入をご検討ください。
EcoFlowのソーラーパネルとポータブル電源のセット商品には、以下のような特徴があります。
- 携帯性が高く、幅広いシーンで活用できる
- 高効率な単結晶シリコンセルを採用している
- IP67もしくはIP68の防水・防塵仕様
- ポータブル電源の拡張性が抜群
- アウトドア向けのデザインを採用している
EcoFlowのセット商品は、ご家庭の電気代削減やアウトドアでの電力確保、非常時の備えなど、さまざまな用途で活躍します。コンパクトで持ち運びやすいソーラーパネルと、大容量のポータブル電源を組み合わせることで、どこでも手軽にクリーンエネルギーを得られます。
太陽光発電の入門として、ぜひEcoFlowのソーラーパネルとポータブル電源のセット商品を検討してみてください。
→EcoFlowのソーラーパネルとポータブル電源のセット商品はこちら
まとめ
本記事では、家庭用ソーラーパネルの種類や特徴、設置方法、導入のメリット・注意点について解説しました。
家庭用ソーラーパネルには、シリコン系や化合物系、有機系など、さまざまな種類があり、それぞれに特徴があります。設置方法も、屋根置き型や屋根材一体型、ベランダ設置型など、住宅の形状や環境に応じて選択する必要があります。
ソーラーパネルとポータブル電源のセット商品は、手軽に太陽光発電を始められる魅力的な選択肢です。EcoFlowのセット商品は、優れた発電性能と拡張性を備え、幅広い用途で活躍します。太陽光発電の導入を考えている方は、ぜひEcoFlowのセット商品を検討してみてください。