太陽光発電システムを取り入れる際、合わせて導入を検討しておきたいのが家庭用バッテリーです。家庭用蓄電池とも呼ばれているバッテリーはノートパソコンや携帯電話など、身近な電子機器にも使用されています。今回は、太陽光発電と合わせて必要な家庭用バッテリーの特徴や種類、メリットやデメリットについて紹介します。
家庭用バッテリーとは一体？
“家庭用バッテリーは家庭用蓄電池とも呼ばれており、蓄電池は充電することによって電気を蓄えられる装置のことをいいます。蓄電池に蓄えた電気は、身近にあるさまざまな電子機器を動かすのに利用されています。例えばコンセントで電源に繋がなくてもバッテリーや電池パックによって利用できる携帯電話やデジタルカメラ、ノートパソコンなどです。携帯電話などの電子機器に使用されている蓄電池は蓄えた電気がなくなったり少なくなったりした場合、繰り返し充電することもできます。
繰り返しや継ぎ足しをして利用できる蓄電池ですが、長期間にわたって使い続けていると劣化することもあります。携帯電話の裏にある電池パックが膨れていると、それが蓄電池の劣化したサインとなります。こうした電子機器のほかにも、蓄電池はフォークリフトやハイブリットカー、電気自動車などの乗り物にも使用されています。ガソリンで動く車よりも環境に配慮されており、コストパフォーマンスにも優れているのが蓄電池を利用した自動車の特徴です。電子機器や自動車などさまざまなシーンで活用される蓄電池ですが、近年は太陽光発電システムとともに家庭用バッテリーとして普及が進められています。”
家庭用バッテリーの仕組みって？
“家庭用バッテリーへの充電は蓄電池の電極に電源回路を接続して、電流を流すことによって行われます。充電には定電流低電圧充電や定電圧充電、定電流充電などさまざまな方法があります。蓄電池を使用しているという点では同じでも、携帯電話やノートパソコンなど機器によってそれぞれ充電の仕組みは異なります。その理由は機器によって使用されている充電器が異なるためです。例えば乾電池やハイブリットカー、デジタルカメラに多く使用されている蓄電池はニッケル・水素充電池です。ほかにも電気工具や電気自動車に使用されるリチウムイオン二次電池、自動車のバッテリーとして使われる鉛蓄電池などがあり、それぞれ違った仕組みで充電されます。
自家発電ができるとして一般家庭に広く普及しつつある太陽光発電も、携帯電話や電気自動車のように家庭用バッテリーに電気を蓄えておくことができます。蓄電池が付いていない家庭用ソーラーパネルでは、余った電力を蓄えておくことができないため電力会社へ売る形になるのが一般的です。晴天時は太陽光で発電できるため蓄えておけなくても問題はありませんが、せっかくの自家発電も電力を貯めておけないといざというときに活用できないことがあります。太陽光発電のできない悪天候時や夜間に災害が発生して、電力が途絶えてしまった場合などです。家庭用バッテリーを取り付けた太陽光発電システムがあれば、緊急時や災害時にも家庭用の電気として活用することができます。”
家庭用バッテリーの主な種類
“リモコンやおもちゃなどに使用されている乾電池には、アルカリやマンガン、リチウムイオンなどの種類があります。アルカリ電池とマンガン電池には、同じ材料である二酸化マンガンと亜鉛が使用されています。アルカリ電池はマンガン電池よりも亜鉛が多く含まれており、プラス極とマイナス極を浸すために使われる電解液にはアルカリ性の水酸化カリウムが使用されているのが特徴です。パワーが大きく容量もあり、長持ちするといわれています。マンガン電池は電解液に塩化亜鉛が使用されたものです。アルカリ電池よりパワーはありませんが、安価であるため使用頻度の低い機器に最適だといわれています。
乾電池のように家庭用バッテリーにもさまざまな種類が存在します。鉛蓄電池は電極に鉛が使用されている蓄電池で、大型で重く高い電圧を使用できるのが特徴です。自動車のバッテリーのほか、フォークリフトやゴルフカートなどに利用されています。リチウムイオン二次電池は電池パックや乾電池として普及している蓄電池です。繰り返し充電をするのに向いているため、主に携帯電話のバッテリーとして使用されています。専用の充電器で何度も充電して使用できるのがニッケル・水素電池です。ハイブリットカーの電源のほか、携帯音楽プレイヤーやノートパソコンの専用電池として普及しています。”
家庭用バッテリーのメリット
“太陽光発電と家庭用バッテリーを組み合わせて使用するメリットの1つが、余剰電気を蓄電できることです。日中多く電気を使う場合、深夜に安くなる電力を充電しておくことで日中の電気を賄ったり、太陽光で発電した分を売電にまわせたりします。また日中電気を使う機会が少ない場合も、朝方や夕方など太陽光発電ができない時間帯の電力を充電した分で賄うことが可能です。家庭用バッテリーはライフスタイルに合わせて活用することができ節約にも繋がります。
家庭用バッテリーのもう1つのメリットとしてあげられるのは、夜間や停電時、災害時などに充電した電力を使えることです。近年は予測のできない地震や台風などの発生により、自然災害に対する防災意識も高まりつつあります。家庭用バッテリーで余った電力を蓄えておけば、太陽光発電ができない夜間に停電したときや災害が発生したときにも家庭の電力を賄うことができます。家庭用バッテリーには設置スペースをとらないパワーコンディショナ一体型蓄電池も存在します。太陽光発電と蓄電池のパワーコンディショナを一体化したタイプのバッテリーで、省スペースで設置することが可能なタイプです。設置スペースを気にしている方も気軽に導入することができるタイプの蓄電池だといわれています。”
家庭用バッテリーのデメリット
“家庭用バッテリーは無限に電力を貯めておくことができるわけではなく、容量によって貯められる電力量は異なってきます。小型のバッテリーやポータブル式のタイプは設置スペースをとりませんが、貯められる容量が少ないものがほとんどです。非常時に備えて蓄電しておく場合、使う量を意識して貯めておく必要があります。また家庭用バッテリーは充放電回数に限りがあるため、寿命がくると交換が必要になります。充放電回数の寿命を超えて使用すると蓄電容量が減り、緊急時に備えて蓄えておける量も減ってしまうことがあります。充放電回数や残存量などを確認して、交換の時期を意識しておくことが大切です。
家庭用バッテリーを利用するには、バッテリーを置いておくスペースも必要になります。家庭用バッテリーの大きさの目安は幅が1メートルで奥行が30センチ、高さは1メートル20センチほどだといわれています。容量が大きいものはサイズもそれなりに大きくなってしまうため、設置できるだけの広いスペースが必要です。設置スペースのほか、高温や低温でなく結露しない場所など設置場所の条件もなるべく満たしておく必要があります。家庭用バッテリーを設置するのに最適な場所があれば、長くいい状態を保ちながら蓄電できる可能性が高まります。”
家庭用バッテリーに節約効果はあるの？
“家庭用バッテリーは電力を電源からとりその分を貯めておくものであるため、家電などの使用によって消費する量は変わらないです。家庭用バッテリーそのものに節約効果はありませんが、太陽光発電システムと連携させることで電気代の節約は期待できます。太陽光発電が可能な日中に発電した電力を使用し、余った分を貯めておけば夜間の電力を賄えます。日中に使用する電力量が多く、家庭用バッテリーがない場合は夜間の電力を電力会社から購入する形で賄うことがほとんどです。もし蓄電しておくことができれば足りない分のみを購入する形になるため、電力量を抑えられ電気代の節約に繋げることができます。
また家庭用バッテリーをピークシフトで利用してピークカットすることで、節約が可能になるパターンもあります。深夜に電力を貯めておいて蓄えた電力を、昼間や夜間に使用することをピークシフトといいます。深夜は電気代が安くなることが多いため、蓄電しておくことによってピーク時の購入電力量を抑えることが可能です。ピーク時の購入電力量を抑えることはピークカットとも呼ばれています。家庭用バッテリーは太陽光発電システムと合わせたり、ピークシフトを上手く活用したりすることで節約効果が期待できます。”
太陽光発電を導入するなら家庭用バッテリーは買うべき？
“太陽光発電と同時に家庭用バッテリーも導入することで、電気代の節約や非常時に使用できる電力の確保など、さまざまなメリットを得ることができます。家庭用バッテリーを購入する際に注意したいのは、ダブル発電になるものを選んでしまうことです。ダブル発電とは太陽光発電システムと創エネ機器の両方を設置することをいいます。ダブル発電をすると押し上げ効果が発生し発電できる量が増えますが、売電価格は下がってしまいます。太陽光発電の電力が買い取られるのは再生可能エネルギー普及を目的としているからであり、創エネ機器の電力が混ざってしまうと再エネではないとみなされるためです。
家庭用バッテリーのなかにはダブル発電に該当してしまうものも存在します。例えば、分電盤と繋ぐタイプのバッテリーは太陽光発電しているときも蓄電しておいた電気を使う形になってしまうため、太陽光発電した分が消費しきれずに余ってしまいます。太陽光発電した分が余るとより多く売電できることになり、ダブル発電とみなされ売電価格も下がってしまうことになります。ダブル発電にすることで経済効果が高くなるケースはほとんどないといわれています。家庭用バッテリーを購入する際は、大型で分電盤に繋いでもダブル発電とならないものを選ぶのが無難です。”
家庭用バッテリーを選ぶポイント
“家庭用バッテリーは何の目的で、どんな使い方をしたいかによって選ぶのがポイントです。非常用電源にしたい場合や電気代の節約がしたい場合など、目的を明確にしておけばそれに合った家庭用バッテリーを探すことができます。目的が決まったらどんなシーンで利用するのかを考えておくことも大切です。自宅に家電や電子機器など電力を使用するものがどのくらいあるのかを確認し、それぞれの消費電力や使用時間も調べておきます。消費電力は例えばデスクトップ型パソコンなら150Wから300W、冷蔵庫は150Wから500W、携帯電話の充電器は15W程度が目安です。
家電の台数と消費電力を調べた後は、だいたいの使用時間をもとに使用電力量を計算します。使用電力量は消費電力と使用時間をかけた数値です。300Wのデスクトップ型パソコンを3時間使用すると消費電力は900Wh、携帯電話の充電器を2時間使用すると30Whとなります。すべての家電や電子機器の使用電力量を合わせて合計消費電力を算出し、それが家庭用バッテリーの最大出力を上回らないようにする必要があります。合計消費電力量と家庭用バッテリーの容量を比較して、容量に余裕が持てるくらいのバッテリーを選ぶのがポイントです。”
補助金の利用も忘れずに！
太陽光発電システムの導入だけではなく、家庭用バッテリーに対しても補助金がでることがあります。国からの補助金はないものの各都道府県や市区町村での補助金はあるため、家庭用バッテリーを導入する際は忘れずに確認しておくのがポイントです。各都道府県や市区町村の補助金支給条件は自治体ごとに異なり、家庭用バッテリーのみの設置でも補助金がでるところもあります。例えば東京都は家庭用バッテリー単体のみでも補助金が支給され、対象となるのは都内に新規設置されたものや未使用であること、住宅用に使用されていることなどが条件です。補助金制度は年ごとや自治体によって変わる場合があります。購入する前にどのような条件で支給されるのか、支給条件を満たしているかなどをチェックしておくことが大切です。
まとめ
家庭用バッテリーがあれば太陽光発電で余った電力を蓄えて非常時に使用したり、電気代の節約に利用したりするなど有効活用することができます。太陽光発電システムの導入を考えている場合は、家庭用バッテリーの購入を検討してみるのも1つの方法です。家庭用バッテリーを購入する際はダブル発電になるかどうかや合計使用電力量の計算、設置スペースの用意などが必要となります。太陽光発電や家庭用バッテリーの設置について迷った場合、太陽光発電システムを取り扱っている専門業者に相談してみるのも手です。
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