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太陽光発電と相性の良い家庭用蓄電池!メリットとデメリットは?

太陽光発電と一緒に、家庭用蓄電池を設置する家庭が増えています。災害時の備えになったり、電気代の節約ができたりするという利点がありますが、家庭用蓄電池は初期費用が高いので、導入をためらってしまうかもしれません。そこで、自宅に導入すべきか迷っている人に向けて、家庭用蓄電池を設置した場合のメリットとデメリットを紹介します。

家庭用蓄電池とは

“家庭用蓄電池とは、電力を貯めておくためのバッテリーです。電力を貯めておくことで、必要なときに必要なだけ電気を使用することができます。そのため、家庭用蓄電池は自動車や携帯電話、ノートパソコンなどのバッテリーとして、さまざまな分野で使われています。この蓄電池の多くは、もともと産業用で使われていました。それを小型化し、容量を小さくしたものが家庭用の蓄電池です。エコロジーの観点から蓄電池を導入する住宅が増えています。太陽光発電と一緒に導入することで、電気代を安く抑えることができます。太陽光発電でつくった電気を家庭用蓄電池で貯めて利用すれば、自宅でつくり出した家中のエネルギーをまかなうことも可能なのです。

蓄電機能は、ライフラインである電力の供給が途絶えたときにも力を発揮します。家庭用蓄電池を利用することで、エコロジーかつ災害時の備えになるため、太陽光発電とともに導入する住宅が増えているのです。”

家庭用蓄電池は太陽光発電との相性が良い

“家庭用蓄電池は太陽光発電と一緒に利用することで、効果を発揮します。太陽光発電を導入している場合、自家発電で余った電力で家庭用蓄電池を充電することが可能です。そうすることで、家庭用蓄電池を充電するのに電気料金がかかりません。反対に、太陽光発電を導入していない住宅で家庭用蓄電池の充電を行うと、貯めた電気分の料金がかかってしまい、結果的に電気代が高くなってしまいます。そのため、家庭用蓄電池は太陽光発電と合わせて導入すると節電の効果が高くなるのです。

さらに、この電力は貯蓄することができます。貯蓄した電力を、太陽光発電ができない雨の日などに利用すれば、電気代を安く抑えることが可能です。また、太陽光発電に適した電気料金プランでは深夜の電気代が安くなります。この時間帯の安い電気を家庭用蓄電池に貯めることもできるので、さらに電気代を安くすることができるのです。よって、家庭用蓄電池は太陽光発電と相性が良いといわれています。一緒に利用することで、互いの長所を高め合う使いかたができるのです。”

家庭用蓄電池のメリット1:余剰電力を貯められる

“家庭用蓄電池のメリットの1つが、余剰電力を貯められることです。日中に発電して余った電力を、太陽光発電ができない時間帯の電力に回すことができるのです。太陽光発電によって住宅でつくられた余剰電力は、電力会社に買い取ってもらえます。この電力の買取価格は、契約時に固定価格買取制度によって決められていますが、適用されるのは10年間です。10年を過ぎると、そのときの売電価格で電力を売ることになります。売電価格も年々下がっているため、一般住宅が余剰電力で利益を得るのは難しくなるでしょう。太陽光発電を設置したときには売電で利益を得ていても、10年後には電力会社から電力を買う買電価格のほうが高くなってしまうことも考えられます。

「高く売れないなら、自家発電した電力を売らずに自宅で使う」というサイクルを実現できるのが家庭用蓄電池です。売電するよりも、余剰電力を家庭用蓄電池で貯めて、消費電力が高い時間に放電するほうが、自家発電した電力を効率よく活用することができます。結果的に、電気代の節約にもつながるのです。そのため、固定価格買取制度が終了する家庭では、新たに家庭用蓄電池の導入を検討する人が増えています。”

家庭用蓄電池のメリット2:緊急電源として使える

“家庭用蓄電池が緊急電源として利用できることもメリットの1つです。家庭用蓄電池に電力が充電されていれば、災害時や停電時に放電を行い、電力を利用することができます。地震や集中豪雨などの災害によってライフラインが止まり停電すると、夜も暗いままであったり、冷蔵庫や暖房・冷房が使えなくなったりと不自由です。そして、オール電化住宅の場合、ガスや水道が復旧しても調理ができなくなったり、お湯が出なかったりするケースも生じます。

電力の供給が止まると、不便なだけではなく、さらに深刻な状況を引き起こす恐れがあるのです。40度近くある真夏にエアコンが使用できないと、熱中症になるリスクが高まり、小さな子供や高齢者には大変危険です。また、避難所によってはペットの入所を断られる場合があります。その場合、気温の高い自宅にペットを残したまま、避難することになるのです。たくさんの人が押し寄せる避難所で、何日も過ごすと身体的にも負担が大きくなります。家庭用蓄電池があれば停電時も電気が利用できるので、自宅倒壊の恐れがない限り、自宅待機も可能です。家庭用蓄電池は、いざというときの緊急電源として使用できるのです。”

家庭用蓄電池のメリット3:電気代の節約になる

“家庭用蓄電池のメリットとして、電気代の節約も挙げられます。太陽光発電を導入することで電気代を節約することができますが、家庭用蓄電池を併用すれば、その効果をさらに高めることができるのです。太陽光発電を導入すると、昼間の電力は太陽光発電によってまかなうことができます。しかし、太陽が出ていない夕方から朝までの時間帯は発電できません。そのため、「日中の電気代は高く、深夜電力は安い」という電気料金プランを採用することで、トータルの電気代を抑えることができるのです。特に、共働きなどで、日中に電気を使うことが少ない家庭にぴったりな料金プランだといえるでしょう。

ここで家庭用蓄電池を導入すると、深夜の安い電力を使って充電を行います。そして、日中の電気代の高い時間帯に、足りない電力の分を放電するので、電気代を安く抑えることが可能です。雨や曇りの日は太陽光発電ができないので、日中の電気代は高くなってしまいます。また、暑い日や寒い日が続くとエアコンの利用頻度も増え、太陽光発電だけでは必要な電力をまかなえないときもあるでしょう。そこで、安い時間帯に充電した電力を日中に使うと、最終的に電気代の節約につながるのです。”

家庭用蓄電池のメリット4:ゼロ・エネルギー・ハウスの相性が良い

“家庭用蓄電池には、ゼロ・エネルギー・ハウスとの相性が良いというメリットがあります。ZEH(ゼッチ)と呼ばれるゼロ・エネルギー・ハウスは、住宅の年間エネルギー消費量をゼロにすることを目的とし、エネルギーの観点から自立した住宅のことです。このゼロ・エネルギー・ハウスを支えるのが「高い断熱性」「省エネ」「創エネ」の3つの要素です。断熱性は、躯体の高断熱化や高断熱サッシなどで高めることができます。

省エネは、自宅の消費電力を抑えることです。給湯器やエアコンなど、省エネ性の高い設備を導入することで、エネルギーを削減することができます。また、断熱性の高い家は外に熱を逃がさないので、空調の省エネにもつながり、住み心地がよくなります。創エネは、自宅でエネルギーをつくり出すことです。太陽光発電や家庭用蓄電池がこれに該当します。ゼロ・エネルギー・ハウスにすることで、消費エネルギーをゼロに近づけることが可能になり、地球環境へ貢献することができるのです。”

家庭用蓄電池のメリット5:自治体の補助金が受けられる

“家庭用蓄電池を設置すると、自治体の補助金が受けられるのもメリットの1つです。しかし、この補助金について知らない人も多く、設置してから制度に気がついたという人もいるかもしれません。そうならないためにも、補助金の情報を随時確認しておく必要があります。2018年現在、国からの補助金はありませんが、各自治体で蓄電に関する補助金が用意されています。例えば、2018年の練馬区の再生可能エネルギー・省エネルギー設備設置補助制度では、蓄電システムに関する補助金が設けられていました。補助金があれば、家庭用蓄電池の初期費用の負担を軽くすることができます。

ただし、この補助金は、年度や自治体によって内容が異なります。今年度ある補助金が来年度も継続されるとは限りません。突然打ち切られることも十分に考えられます。そのため、自分が住んでいる自治体の補助金について調べてみるといいでしょう。役所に問い合わせてみると補助金の内容や申込み期限について教えてもらえます。”

家庭用蓄電池のデメリット1:初期費用が高い

“家庭用蓄電池のデメリットの1つが、初期費用が高いことです。家庭用蓄電池は、本体価格と工事費込みで約88万円〜151万円程度の費用がかかります。さらに、太陽光発電と同時に設置すると、さらに、太陽光発電と同時に設置すると、太陽光発電の費用と合わせて倍以上の金額になり、これは決して安いとはいえない金額です。導入後は消費電力を抑えることができるので、ランニングコストの面では期待できるでしょう。しかし、初期費用に対して元が取れるまでには何十年もかかってしまいます。そのため、家庭用蓄電池の導入は電気代の節約のためだけというよりも、非常用電源になるという点などに大きなメリットを見出す必要があるといえるでしょう。

また、家庭用蓄電池を特定の家電を動かすための非常用電源にしたいのであれば、小型の蓄電池を導入することも可能です。小型であれば、容量が少ない分、初期費用も安く抑えることができます。そして、家庭用蓄電池の導入には補助金や低金利のローンなどを利用することができる場合があるので、初期費用の負担を抑えるために検討してみるといいでしょう。”

家庭用蓄電池のデメリット2:設置スペースが必要

“家庭用蓄電池のデメリットとして、設置スペースが必要なことが挙げられます。家庭用蓄電池の一般的な大きさは、幅100cm、奥行30cm、高さ120cm程度で、これは本棚に匹敵するくらいの大きさです。さらに、設置場所には、直射日光が当たらない場所、湿気の留まる場所は避けるなど、さまざまな条件があります。設置には、この条件をクリアでき、かつ家庭用蓄電池の大きさが入るスペースを用意しなければならないのです。十分な広さの住宅ならば問題ありませんが、全ての住宅がこの限りではありません。設置できる場所がなく、家庭用蓄電池の導入を諦めてしまうケースもあるのです。

しかし、家庭用蓄電池には屋内用と屋外用があり、屋内用であれば家庭用空気清浄機ほどの大きさの蓄電池も販売されています。この大きさだと部屋の隅に置かれていても邪魔になりにくいでしょう。屋内用の家庭用蓄電池を設置するスペースが1階にない場合、2階の部屋に設置することも可能です。2階に設置することで浸水被害などから家庭用蓄電池を守ることができます。家庭用蓄電池には多くの種類があるので、自宅のスペースや環境に合った家庭用蓄電池を選ぶといいでしょう。”

家庭用蓄電池のデメリット3:買い換える必要がある

“家庭用蓄電池を買い換える必要があることも、デメリットの1つです。家庭用蓄電池は一度購入したらずっと使い続けられるわけではありません。家庭用蓄電池には寿命があるので、充電できなくなったら買い換えが必要になります。その際に、新たに購入するための費用がかかるのです。家庭用蓄電池の寿命は、蓄電池の種類や使用環境などの外的要因にも左右されます。家庭用に多い蓄電池の種類は、リチウムイオンです。リチウムイオンの場合、寿命は6年〜10年になります。これは、「充電して使い切る」を1つのサイクルとして、3500回程度の使用が寿命とされているためです。

前述した通り、家庭用蓄電池の初期費用は高額になります。そのため、6年〜10年でまた買い換える必要があることを念頭に置いて、家庭用蓄電池を導入するべきかどうかを検討しましょう。また、使用環境や使用条件が悪いと、家庭用蓄電池の寿命は短くなります。家庭用蓄電池の特性に合わせて適切に使用することが、寿命の向上にもつながるでしょう。”

蓄電池の種類1:リチウムイオン電池

“蓄電池にはさまざまな種類があります。なかでも家庭用蓄電池に使用されることの多い蓄電池を3つ紹介します。1つ目が、リチウムイオン電池です。リチウム電池とは、リチウム含有金属酸化物を正極に、グラファイトなどの炭素材を負極に、有機電解液を電解液に用いた蓄電池のことです。ニッケル水素電池に比べて、充放電エネルギーとエネルギー密度が高いという特徴があります。そして、残存容量や充電状態の監視がしやすいので、必要に応じて使用量や設定を調整することが可能です。そのため、リチウムイオン電池は家庭用蓄電池として使いやすく、蓄電池のなかでも特に普及している種類でもあります。

ほかにも、ノートパソコンや携帯電話などの身近な電気機器や電子機器に利用されています。さらに、電気自動車やスマートグリッド(次世代送電網)の蓄電装置での利用に向けて研究が進められているのです。そして、リチウムイオン電池は、住宅のほかにも、オフィスや小規模の店舗で導入されています。リチウムイオン電池はあらゆる分野で利用され、多くの使用実績があるので、安心して家庭用蓄電池として利用することができるでしょう。”

蓄電池の種類2:ニッケル水素電池

“2つ目の蓄電池は、ニッケル水素電池です。ニッケル水素電池とは、オキシ水酸化ニッケル(NiOOH)を正極に、水素吸蔵合金を負極に、水酸化カリウムのアルカリ水溶液を電解液に用いた蓄電池のことです。ニッケル水素電池は、もともと人工衛星用のバッテリーとして開発が推進されていました。人工衛星には、高出力で高容量、さらに寿命の長いバッテリーが求められます。それに打ってつけだったのが、ニッケル水素電池でした。普及していたニカド電池の環境への影響の懸念が生じたことから、乾電池型蓄電池の主流もニカド電池からニッケル水素電池へと変化していきました。

ニッケル水素電池は、エネルギー密度が高く、過充電や過放電に強い特性があります。そのため、安全性が高く、エネループなどの乾電池型蓄電池やハイブリッドカーに使用されているのです。そして、急速充電ができることから、鉄道やモノレールシステムにも用いられ、停電時の非常走行などに役立っています。このニッケル水素電池を使用することで、停電時の非常走行などに役立っています。また、高性能が求められる人工衛星のバッテリー開発に利用されていたので、その性能は高く評価されているという証明となるでしょう。”

蓄電池の種類3:鉛蓄電池

“3つ目の蓄電池は、鉛蓄電池です。鉛蓄電池とは、二酸化鉛(PbO2)を正極に、鉛(Pb)を負極に、希硫酸(H2SO2)を電解液に用いた蓄電池のことです。鉛蓄電池は、蓄電池としてはじめに開発された電池で、多くの場面で利用されています。例えば、自動車のバッテリーやフォークリフト、ゴルフカートなどのバッテリーです。使用実績が多数あり、安価なため、非常用電源としてさまざまな分野で普及しています。ただし、充電を繰り返すことで性能が低下するというデメリットもあるので注意が必要です。

繰り返し充電することにより、負極に硫酸鉛の結晶ができてしまいます。この結晶ができることで、充電性能が低下するのです。しかし、放電しきってしまう前に充電をすれば、結晶の発生を抑えることができます。鉛蓄電池に合った適切な使用方法を守れば、長く使用できるでしょう。リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛蓄電池にはそれぞれ特性があります。使用目的に合った蓄電池を選択し、効果的に利用しましょう。”

蓄電池の形態1:可動式

“家庭用蓄電池の形態は、大きくわけて2通りあります。充電して貯めておける容量の違いによって本体のタイプが異なります。その1つが、可動式の蓄電池です。可動式の家庭用蓄電池はコンセントと蓄電池をつないで充電するタイプになります。大きなメリットとしては、工事の必要がない点です。購入後にすぐ使用することができるので、急に電気が必要になったときにも安心です。また、コンセントがあれば、いつでもどこでも充電可能です。パソコンや携帯電話の非常用バッテリーとして持ち歩くこともできます。レジャーのときに照明用の電源として持参したり、停電時の電源にもなります。

さらに、可動式の家庭用蓄電池を利用して、ピークシフトをすることも可能です。ピークシフトとは、電力の消費を分散させて、電力需要ピーク時の消費量を抑えることです。真夏や真冬は電気の使用量が一度に上がりやすくなります。電力の供給が追いつかなくなるので、それを避けるためにもピークシフトは有効です。しかし、可動式で小型である分、蓄電できる電気の容量は少なくなります。そのため、可動式の家庭用蓄電池で家中の電気をまかなうのは難しいでしょう。”

蓄電池の形態2:系統連系型

“2通りある家庭用蓄電池の形態のうち、もう1つが系統連系型です。系統連系型の家庭用蓄電池は、配線工事を行い、電子機器と蓄電池を接続します。そうすることで、停電がおきたときもバックアップが可能です。接続する電子機器を、冷蔵庫や照明、エアコンなどに設定しておくと、災害時も安心できるでしょう。また、太陽光発電との連携も可能です。太陽光発電と連携することで、余剰電力で充電したり、深夜の電気代の安い時間帯に充電したりできます。

そして、太陽光発電用と家庭用蓄電池用のパワーコンディショナを1台で対応可能にしたハイブリッドパワーコンディショナもあります。1台のハイブリッドパワーコンディショナを導入することで、太陽光発電でつくった電気を変換して、家庭用蓄電池に貯める作業まで行ってくれるのです。パワーコンディショナは、消耗品のため買い換えが必要です。太陽光発電用と家庭用蓄電池用の2台を買い換えるよりも、1台のハイブリッドパワーコンディショナを交換する方が費用も安く済みます。

家庭用蓄電池には2つの形態がありますが、自宅に合ったものを選択すれば効率よく家庭用蓄電池を利用することができます。持ち運びができ、手軽に電力のバックアップを行いたい場合には可動式が便利です。そして、太陽光発電と連携して電気代を抑え、家中の多くの電気のバックアップを行いたい場合には、系統連系型を選択するのがいいでしょう。”

電気自動車を蓄電池代わりにもできる!

“電気自動車は燃費を抑えるためだけではなく、家庭用蓄電池代わりに利用できます。電気自動車やバッテリーの充電ができるPHV(プラグインハイブリッド)車は、EVパワーステーションという充電設備を家庭に設置しています。そのため、電気自動車があれば、普段の移動手段にしながらも、いざというときに蓄電池として利用することもできるのです。電気自動車を利用するには充電が必要です。そのため、太陽光発電との相性がよく、発電した電気を電気自動車で蓄電することができます。さらに、家庭用蓄電池と比べると電気自動車の電池容量は大きく、より多くの電気を充放電することが可能です。

そして、充電した電気を使い切ってしまったときに、電気自動車であれば、ガソリンを使ってエンジンを発電機にし、充電することができます。ただし、電気自動車は初期投資が大きく、電気性能が劣化すると買い換えなければならないというデメリットもあります。自動車をおくスペースやEVパワーステーションを屋外に設置するためのスペースも必要です。家庭用蓄電池と電気自動車のメリット、デメリットを理解したうえで導入を検討するといいでしょう。”

まとめ

“太陽光発電の導入を検討していると、同時に家庭用蓄電池の情報が気になる人も多いでしょう。家庭用蓄電池を導入しておくと、節電や非常用電源として電気を利用できるので便利です。また、太陽光発電と組み合わせることで、さらに消費エネルギーを抑えることができ、電気代の節約にもなります。初期費用が高くなる場合が多いですが、自治体からの補助金を利用することで初期費用の負担を減らすことも可能です。また、使用目的や設置スペース、予算などに合わせて蓄電池の大きさや容量を選ぶこともできます。

太陽光発電と家庭用蓄電池は種類が豊富で、メーカーや大きさもさまざまです。自宅に導入するときには、どの種類を選ぶべきか悩む人もいるでしょう。そんなときは、豊富なメーカーを扱うヒラソルに相談してみましょう。メーカーごとの特徴を熟知しているので、自宅にぴったりな太陽光発電と蓄電池を提案してもらうことが可能です。”

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