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蓄電池とは?導入するメリット・デメリット、価格相場、導入手順を詳しく解説

「蓄電池とは何か、導入するとどんなメリットがあるの?」と疑問に思う方も多いのではないでしょうか。蓄電池とは、電力を貯めておく電源装置のことであり、電気代の削減や災害時の電力確保、太陽光発電との連携など、さまざまなメリットがあります。

一方で、初期費用の高さやメンテナンスの必要性、設置スペースの確保など、複数のデメリットも存在します。蓄電池の導入前に、良い点と悪い点の両方を理解しておくことが大切です。本記事では、蓄電池の基本的な仕組みや種類、メリット・デメリット、価格相場、導入手順について詳しく解説します。蓄電池の導入を検討している方は、ぜひ最後までご覧ください。

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使いまわしが可能!そもそも蓄電池とは

そもそも電池には、化学電池や物理電池といった種類があります。このうち、蓄電池は化学電池に分類される電池です。化学電池とは、化学反応によって電力を発生させる電池のこと。乾電池やリチウムイオン電池など、日常生活でもよく耳にする電池は、基本的にこうした化学電池に分類される電池です。

化学電池の中でも、蓄電池は二次電池と呼ばれるカテゴリーに分けられます。一方、アルカリマンガン乾電池などは一次電池です。この一次電池と二次電池を分かつポイントが、使いまわしできるかどうかです。一回のみの使い切りが基本の一次電池に対して、二次電池は充電可能で何度も使いまわすことができます。このように、充電と放電を繰り返して何度も使える電池のことを、蓄電池といいます。

蓄電池が繰り返し充放電を行えるのは、蓄電池に特殊な素材が使われているためです。通常の電池の場合、放電の過程でマイナス極は電解液で溶けてなくなってしまいますが、蓄電池は特殊な素材によってマイナス極を個体化し、電解液で溶けたマイナス極を元に戻すことができます。こうすることによって、何度も充放電ができるという仕組みになっています。以下、蓄電池の特徴をまとめてみました。

  • 蓄電池は化学電池の一種
  • 一次電池に対して二次電池に分類
  • 充電可能で使いまわしができる
  • 特殊な素材によって溶けやすいマイナス極を固体化
  • 繰り返し充放電する仕組み

蓄電池の仕組み|放電と充電とは

蓄電池とは

蓄電池の効率的な使用には、放電と充電のプロセスを理解することが不可欠です。これらの仕組みを知ることで、蓄電池の性能を最大限に引き出し、長寿命化を図ることができるでしょう。

放電の仕組み

放電とは、蓄電池が蓄えた電気を外部に供給する仕組みのことです。この放電により、電気機器を動作させるための電力を供給できます。

蓄電池内には正極と負極の2種類の電極が存在し、これらの電極間で電子のやり取りが行われることで、電流が発生する仕組みです。具体的には、電池の負極から電子が放出され、外部回路を通って正極へと移動します。

放電が進むにつれて次第に電圧が低下していくため、電池の長寿命化を実現するには、適切に管理することが不可欠です。

充電の仕組み

蓄電池を充電する際には、放電時とは逆の化学反応が引き起こされます。つまり、正極から負極へ向けて電子が移動することで、蓄電池の充電が完了します。

充電の際は、電池の種類や状態に応じた適切な電流値や電圧値を維持することが重要です。過充電は電池の劣化を早める原因となるため、充電制御システムによる管理が不可欠と言えるでしょう。

蓄電池にはどんな種類がある?蓄電池の種類と特徴

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蓄電池は充放電の仕組みによってさらに数種類に分けることができます。主な蓄電池の種類を以下に示します。

  1. 鉛蓄電池
  2. ニッケル水素蓄電池
  3. NAS電池
  4. リチウムイオン電池
  5. レドックスフロー電池

それぞれの蓄電池の特徴やメリット・デメリットを詳しく見ていきましょう。

鉛蓄電池

鉛蓄電池は1859年に生み出され最古の蓄電池ですが、現在でもゴルフカートやキャンプカーのバッテリーとして活用される非常に歴史の長い蓄電池です。鉛蓄電池に使われる「鉛」は原価が安く、電力単価を安く留めながら大きい容量の放電が可能というメリットがあります。充放電を何度繰り返して使えるかというサイクル数も長く、他の蓄電池に比べて圧倒的に寿命が長い点も魅力です。その一方で、過放電によって性能が劣化しやすい点には注意が必要です。また、大型で重量が大きい点も鉛蓄電池のデメリットといえるでしょう。

・鉛蓄電池のサイクル数:3150回
・鉛蓄電池の寿命:約17年
・鉛蓄電池のメリット:寿命が長い
・鉛蓄電池のデメリット:大型で重くなりがち

ニッケル水素蓄電池

乾電池タイプの蓄電池によく使われるのが、ニッケル水素蓄電池と呼ばれる蓄電池です。携帯電話やデジタルカメラ、ハイブリットカーのバッテリーやモノレールの地上蓄電設備などの用途に使われます。ニッケル水素電池の特徴は、電池容量が大きいという点にあります。荷重量や過放電にも強く、比較的安全性が高い点もメリットです。ただ、蓄電池の中ではサイクル数が短く、寿命が長く持たないところはデメリットといえるでしょう。

・ニッケル水素電池のサイクル数:2000回
・ニッケル水素電池の寿命:5~7年
・ニッケル水素電池のメリット:電池容量が大きく過放電にも強い
・ニッケル水素電池のデメリット:電池寿命が短い

NAS電池

NAS電池は日本のメーカーが開発に成功した大容量の蓄電池です。メガワット級の蓄電性能を持ちながら、コンパクトで設置場所に困らないという特性を持ちます。また、鉛蓄電池に匹敵するサイクル数と長寿命を誇り、使用状況や環境によって性能が劣化しにくい点はNAS電池の大きなメリットです。一方で、ナトリウムや硫黄などの危険物質が使用されているため、安全性能には課題が残るとの指摘もあります。

・NAS電池のサイクル数:4500回
・NAS電池の寿命:約15年
・NAS電池のメリット:蓄電容量の大きさにもかかわらずコンパクト
・NAS電池のデメリット:取り扱いには危険が伴う

リチウムイオン電池

ノートPCやモバイル機器に使われるリチウムイオン電池は、開発に貢献した科学者にノーベル賞が授与されるほど、人類の生活に寄与した蓄電池として知られています。その最大の特徴は、小型でありながら大容量である点。軽量で劣化もしにくく、電池寿命も長いという万能型の蓄電池です。ただし、周囲の温度変化には弱い特性を持つうえ、価格が高くコストがかかりやすい点は玉に瑕だといえます。

・リチウムイオン電池のサイクル数:3500回
・リチウムイオン電池の寿命:6~10年
・リチウムイオン電池のメリット:小型かつ大容量
・リチウムイオン電池のデメリット:コストが高い

レドックスフロー電池

レドックスフロー電池は、従来の蓄電池とは異なる新しいタイプの蓄電池です。この電池は、正極と負極に液体の電解液を使用し、その流動によって充放電を行うのが特徴です。

レドックスフロー電池は、大容量の蓄電が可能であり、数時間から数日間にわたる長時間の充放電サイクルに適しています。また、電解液の交換により寿命を延ばせるため、ほかの蓄電池に比べて長寿命であるとされています。

一方で、現状ではまだコストが高いという課題があり、広く普及するにはさらなる技術開発が必要です。再生可能エネルギーの大規模な貯蔵や電力系統の安定化に向けて、将来性の高い蓄電池として注目を集めています。

家庭で蓄電池を使用するメリット

蓄電池とは

家庭用蓄電池を導入することには、いくつかのメリットがあります。ここでは、家庭用蓄電池の導入における3つのメリットを紹介します。

  1. 電気代を削減できる
  2. 災害時や停電時でも電気が使える
  3. 太陽光発電の電気を蓄えられる

以下、各メリットの詳細について見ていきましょう。

メリット1.電気代を削減できる

蓄電池を導入することで、夜間の安い電気を蓄えておき、昼間の電気代が高い時間帯に使用することができます。この「電力のシフト」により、電気代の節約が可能となるのです。

さらに、電力会社が提供する時間帯別料金プランを活用することで、より効果的な節約を実現できます。蓄電池の導入は長期的な視点で見れば、家計の負担軽減につながるでしょう。

メリット2.災害時や停電時でも電気が使える

災害や事故による停電時でも、電気機器を自由に使える点は大きなメリットです。冷蔵庫や照明、通信機器などを稼働させ、生活水準を維持できます。

また、災害時の情報収集や、外部との通信手段の確保にも蓄電池は役立ちます。非常用電源としての役割を果たし、家族の安全と安心を守ることができるでしょう。

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3.太陽光発電の電気を蓄えられる

太陽光発電システムと蓄電池を組み合わせれば、昼間に発電した余剰電力を蓄電池に蓄えることができます。これにより、自家消費率を高め、電力の自給自足を実現可能です。

地域内で発電した電力を蓄電池に蓄え、地域内で消費することで、送電ロスを減らし、エネルギーの効率的な利用が可能となります。太陽光発電システムを整えることにより、長期的な停電にも対応できるでしょう。

【エネルギーの効率化】太陽光発電と蓄電池を組み合わせ

家庭で蓄電池を使用するデメリット

蓄電池とは

家庭用蓄電池の導入は、さまざまなメリットがある一方で、いくつかの課題やデメリットも存在します。以下、家庭用蓄電池の使用における3つのデメリットについて解説します。

  1. 初期費用が高くコストがかかる
  2. メンテナンスなどの手間が必要
  3. 一定のスペースを取る

それぞれのデメリットを1つずつ見ていきましょう。

デメリット1.初期費用が高くコストがかかる

蓄電池システムを導入するには、機器の購入や設置工事など、高額な初期投資が必要となります。この初期費用の高さが、蓄電池普及の障壁の1つとなっています。

投資回収には数年から10年以上かかる場合もありますが、長期的には電気代の節約効果が期待できるため、投資と回収のバランスを考慮することが大切です。費用対効果を慎重に見極め、家庭の財政状況に合わせた判断が求められます。

デメリット2.メンテナンスなどの手間が必要

蓄電池システムを導入したあとも、定期的な点検や性能チェックなど、継続的なメンテナンスが必要です。バッテリーの状態や動作状況を確認し、問題があれば速やかに対処しなければなりません。

また、メンテナンスには専門的な知識が必要な場合もあり、自分で行うことが難しいこともあります。蓄電池を導入する前に、メンテナンス費用も考慮に入れておく必要があるでしょう。

デメリット3.一定のスペースを取る

蓄電池システムの設置には、機器の大きさに応じたスペースが必要となります。屋外に設置する場合は、設置場所の確保はそれほど問題になりませんが、屋内に設置する場合は注意が必要です。

特に都市部の住宅では、限られたスペースのなかで設置場所を確保することが課題となるかもしれません。導入する前には必ず設置スペースを確保しておきましょう。

家庭用蓄電池の価格相場

蓄電池とは

家庭用蓄電池の価格は、本体の蓄電容量によって大きく異なります。おおよその相場は、1kWhあたり15〜20万円程度、総費用は60〜250万円程度とされています。

例えば、4kWhクラスの蓄電池を導入する場合、本体価格は60万〜80万円程度が相場です。一方、12kWhクラスの大容量タイプになると、価格は150万円を軽く超えます。

容量導入価格
1kWh15〜20万円
5kWh75〜100万円
7kWh105〜140万円

ただし、これらの価格は本体のみの目安であり、設置工事費や周辺機器の費用は含まれていません。総工費を考える際は、これらの追加費用も考慮する必要があります。

また、メーカーによって価格が変動することもあるため、導入する際は各メーカーの価格を比較検討することをおすすめします。

蓄電池の価格相場はいくら?導入時の費用と価格選択で重要となるポイント

家庭用蓄電池の導入手順

蓄電池とは

家庭用蓄電池を導入する際には、いくつかのステップを踏む必要があります。適切な手順を経ることで、蓄電池システムをスムーズに構築できるでしょう。

  1. 事前調査
  2. 基礎工事
  3. 蓄電池の取り付け
  4. 配線工事
  5. 設定と最終確認

以下、各手順の詳細を解説していきます。

手順1.事前調査

蓄電池システムを導入する前に、設置予定場所の確認や家庭の電気使用量の分析など、詳細な事前調査を行います。設置スペースの広さや日当たりの状況、電力需要の特徴などを把握することが重要です。

また、専門業者による現地調査も欠かせません。業者が直接現地を訪問し、設置環境を詳しくチェックすることで、最適なシステム設計が可能となります。

手順2.基礎工事

事前調査が完了したら、いよいよ蓄電池システムを設置するための基礎工事に取り掛かります。蓄電池は重量物であるため、しっかりとした基礎が必要不可欠です。

地盤の状況に応じて、コンクリートの打設や鉄筋の組み立てなど、適切な工事を行います。コンクリート基礎は、基本的に1〜2日程度で完了します。

手順3.蓄電池の取り付け

基礎工事の完了後は、蓄電池本体の設置作業に入ります。納品された蓄電池を安全に運び込み、基礎上の所定の位置に固定していきます。

この作業には、専門の技術と知識が必要とされます。経験豊富な技術者が、手順に沿って正確に作業を進めることが重要です。

手順4.配線工事

蓄電池本体の設置が終われば、次は蓄電池システムと家庭の電気系統を接続する配線工事を行います。蓄電池からの電力を家庭内に供給するための配線を、適切に設計し敷設していきます。

基本的には、蓄電池本体、パワーコンディショナー、住宅分電盤、特定負荷分電盤の順番で配線を接続します。電気的な危険を避け、電力ロスを最小限に抑えるための工夫が必要です。

手順5.設定と最終確認

すべての工事が完了したら、蓄電池システムの初期設定を行い、正常に動作するかを入念に確認します。パラメータの調整や動作テストを繰り返し、問題がないことを確かめます。

また、専門業者からシステムの使用方法について詳しい説明を受けることも重要です。効率的な運用のコツを学び、日常的なメンテナンス方法を理解しておくことが、長期的なシステム運用に役立ちます。

定置型が難しいなら!EcoFlowのポータブル電源が最適

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蓄電池は家庭にあれば便利ですが、初期投資費用やスペースの問題で断念せざるを得ないケースも少なくありません。また、定置型の蓄電池の場合、設置には一定のスペースを確保する必要があり、集合住宅や狭小住宅だと導入が難しいという側面もあります。もし、こうした事情を抱えていて蓄電池を諦めているなら、EcoFlowのポータブル電源を検討することをおすすめします。

ポータブル電源とは、いわゆる移動式の蓄電池のことです。どこにでも持ち運ぶことができ、設置場所に制約がない点に大きな特徴があります。そんな移動式蓄電池の中でも、EcoFlowのポータブル電源は機能面や性能面で注目すべき点がいくつもあります。以下、EcoFlowのポータブル電源の特徴とおすすめする理由をまとめてみました。

・充電性能が高く短時間での急速充電が可能
・定格出力が大きくあらゆる電化製品に対応
・出力ポートが多く複数の電化製品を同時使用できる
・定置型に比べて価格が安く、導入しやすい
・コンパクトな形状で場所を取らない

自由に移動させることができるポータブル電源は、定置型に比べて容量や出力の面で制約が多いですが、EcoFlowのポータブル電源は持ち運び可能であるうえにパワーも申し分ない蓄電池です。コンパクトで場所を取らないので、自宅にスペースがない家庭でも快適に使える点も魅力といえます。災害時や緊急時のライフラインとしてはもちろん、キャンプやアウトドアといった趣味にも活用できるなど、その汎用性の高さもポータブル電源の大きな利点です。

EcoFlow蓄電池とポータブル電源おすすめ3選

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蓄電池の導入を検討する際、ポータブル電源は有力な選択肢の1つです。蓄電池と比べて予算を抑えられるほか、アウトドア活動で使用できるといった利点もあります。

幅広いシーンで活躍する電源装置を探している方は、ポータブル電源の利用も検討してみてください。ここでは、EcoFlow製のおすすめポータブル電源・蓄電池を3つ紹介します。

EcoFlow DELTA 2 Max

「EcoFlow DELTA 2 Max」は、10年間使える長寿命のLFPバッテリーを採用したポータブル電源です。高品質なバッテリーと高度なBMS(バッテリー管理システム)により、安全で最適なパフォーマンスを実現しています。

最大出力2,400Wと容量2,048Whを搭載した本製品は、生活に必要な電化製品を99%稼働させられるため、家庭用バックアップ電源としても最適です。アウトドアや車中泊、DIY作業、映像制作・写真撮影など、さまざまなシーンで活躍します。

容量2,048Wh
定格出力2,400W
AC充電入力100~120V (50 / 60Hz)、最大 15 A
サイズ49.7 × 24.2 × 30.5 cm
重量約23kg
出力ポート合計15
公式サイトhttps://jp.ecoflow.com/products/delta-2-max-portable-power-station

EcoFlow DELTA Pro 3

「EcoFlow DELTA Pro 3」は、電気工事なしで手軽に節電生活をスタートできる家庭用蓄電池です。太陽光発電と組み合わせることで、卒FIT後の余剰電力の有効活用と電気代削減を実現できます。

1台で4kWhのバッテリー容量を持ち、最大24kWhまで容量拡張が可能なため、家中の電力をしっかりサポートします。3,600Wの高出力や出力拡張にも対応し、UPS(無停電電源装置)機能も備えているのが特徴です。

容量4,096Wh
定格出力3,600W
AC充電入力100V 1,500W / 200V 3,000W
サイズ69.3 × 34.1 × 41 cm
重量約51.5kg
出力ポート合計13
公式サイトhttps://jp.ecoflow.com/products/delta-pro-3?variant=44261300175009

EcoFlow DELTA Pro Ultra

「EcoFlow DELTA Pro Ultra」は、最大30kWh容量、6,000W出力、5.6kWのソーラー入力に対応した大容量蓄電システムです。屋外作業やアウトドア用途はもちろん、「EcoFlow Power Switch Kit」と組み合わせることで、全負荷型の住宅用蓄電システムとしても利用できます。

積み重ねるだけでシステムを簡単に拡張でき、ニーズに合わせたカスタマイズにも対応しています。独自の冷却機能「X-Cooling」や、2,000W以下の稼働で0dBを実現する静音性、0ms瞬時切り替えのオンラインUPSなど、優れた機能を備えています。

容量6,000Wh
定格出力6,000W
AC充電入力電圧100V〜120V 15A、200V〜240V 12.5A,50 / 60Hz
サイズ
重量
出力ポート
公式サイトhttps://jp.ecoflow.com/products/delta-pro-ultra?variant=43695277965473

まとめ

本記事では、蓄電池の基本的な仕組みや種類、メリット・デメリット、価格相場、導入手順について解説しました。

蓄電池は、電力を貯めておくことで電気代の削減や災害時の電力確保、太陽光発電との連携などのメリットをもたらします。その一方で、初期費用の高さやメンテナンスの必要性、設置スペースの確保などのデメリットもあるため注意が必要です。

導入に際しては、適切な容量の選択や専門業者による事前調査、施工が不可欠です。費用対効果を慎重に検討し、長期的な視点に立った判断が求められます。

蓄電池の代用として、ポータブル電源も有力な選択肢の1つです。さまざまなシーンで活躍する電源装置をお探しの方は、EcoFlowが販売する以下製品の導入もぜひご検討ください。

製品名EcoFlow DELTA 2 MaxEcoFlow DELTA Pro 3EcoFlow DELTA Pro Ultra
容量2,048Wh4,096Wh6,000Wh
定格出力2,400W3,600W6,000W
AC充電入力100~120V (50 / 60Hz)、最大 15 A100V 1,500W / 200V 3,000W100V〜120V 15A、200V〜240V 12.5A,50 / 60Hz
サイズ49.7 × 24.2 × 30.5 cm69.3 × 34.1 × 41 cm
重量約23kg約51.5kg
出力ポート合計15合計13
公式サイトhttps://jp.ecoflow.com/products/delta-2-max-portable-power-stationhttps://jp.ecoflow.com/products/delta-pro-3?variant=44261300175009https://jp.ecoflow.com/products/delta-pro-ultra?variant=43695277965473
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