電気は「買う」から「創って使う」時代へ。太陽光発電の仕組みや導入の意義を解説
2024.07.17
2024.01.09
家づくり学校
現在、世界中で取り組みが進められている地球温暖化対策。日本では2050年までに国内の温室効果ガスの排出を実質ゼロにする「2050年カーボンニュートラル」を宣言。その実現の具体策として、住宅の省エネ性能を向上させるとともに、「2030年において新築戸建住宅の6割に太陽光発電設備が設置されることを目指す」としています。
そこで、この記事では、昨今の世界的なエネルギー供給の不安定化と電力価格の高騰を受けて一層注目度が高まっている太陽光発電の仕組みや導入の意義を解説します。太陽光発電を導入しようか迷っているかたはぜひ参考のひとつにしてください。
本記事は、累計25000組以上の家づくりをサポートさせていただいた「家づくり学校」が執筆しています。
家づくり学校（埼玉県、神奈川県、山梨県、兵庫県、岡山県、広島県、山口県、香川県、愛媛県に店舗を開設）では、家づくりの基本的な知識や予算設定のコツ、信頼できる住宅会社・工務店の見極め方などを公平かつ中立の立場で個別相談やセミナーを通して学んでいただけます。
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【この記事を読んでいただきたい人】
- 高性能住宅、ゼロエネ住宅を建てたいと考えている人
- 太陽光発電の搭載を考えている人
- 住む人の体やお財布、そして地球環境に優しい家を建てたいと考えている方
CO2削減のために省エネ住宅＆再生可能エネルギーの導入を推進
地球温暖化の原因となっているCO2などの温室効果ガス。この排出量を2050年までに全体としてゼロにするという目標、「2050年カーボンニュートラル」を達成するため、日本では今、住宅の省エネ化が進められています。中でも断熱基準などを定めて普及を支援しているのがZEHです。
政府は「2030年度以降新築される住宅について、ZEH基準の水準の省エネ性能の確保を目指す」とともに、「2030年において新築戸建住宅の6割に太陽光発電設備が設置されることを目指す」という目標を掲げ、さまざまな取り組みを行っています。
ZEHは国が示す省エネ住宅の基準のひとつですが、家庭でのエネルギー使用量を削減し、太陽光発電などの再生可能エネルギーを導入して各家庭で電気を創り出すことにより、電気代の負担を減らすとともに、化石燃料による発電に頼らない社会の仕組みを作るのが狙いです。
現在、日本では、電力供給の8割を石油や石炭、天然ガスなどの化石燃料（そのほとんどを海外から輸入）により行っており、発電時にはたくさんのCO2を排出しています。一方、太陽光、風力、地熱、バイオマスといった再生可能エネルギーは発電時にCO2を排出せず、かつ国内で永続的に生産できる環境に優しいエネルギー。
太陽光発電などの再生可能エネルギーを普及させ、化石燃料に変わる主力エネルギー源とすることは、2050年カーボンニュートラルの目標達成やエネルギーの安定供給のためにも、これからの日本の最重要課題となっています。
「太陽光発電は元が取れない！？」は誤解
「売電価格は下がっているし、元が取れないのでは？」そんな声もよく聞きますが、これは2012年に再生可能エネルギーの普及を目的として導入された「固定価格買取制度（FIT）」を正しく理解していないことによる誤解です。
そもそもFITの目的は、太陽光発電を導入した人を売電という形で補助することではなく、当時は高額だった導入費用に見合うリターンを設定することで太陽光発電を普及させること。FITは電気代の節約と売電収入を合わせて元が取れる制度設計になっており、現在、買取価格が下がっているのは、太陽光発電の普及率が高まって導入費用が下がっているからです。現在の平均的な費用は約28万円と、2012年の制度スタート時と比べて半分程度になっています。
固定価格買取制度（FIT）とは？
住宅用の太陽光発電などの再生可能エネルギーで作られた電力を国が定めた価格で電力会社などが一定期間買い取るという制度。10kW未満なら１０年間、申請した年度の金額で売電できます。2024年度に発電を開始する場合の売電単価は10kW未満の住宅用で１６円/kWh。
メリットは電気代削減だけじゃない！災害時にも心強いエネルギー源
太陽光発電システムを導入する方の多くの方がメリットと感じているのは、電気代の負担を減らせるという点でしょう。でも、太陽光発電システムを導入するメリットはそれだけではありません。自然災害が発生した時には非常用の電源となり、ライフラインが復旧するまでの間、自宅で避難生活を送る際にも心強いエネルギー源となったり、二酸化炭素の排出量を抑えて地球温暖化防止に貢献できたりと、さまざまなメリットがあります。
売電＆自家消費で電気代の負担軽減。省エネ住宅ならメリットがずっと続く
自宅で発電することで電力会社からの購入量を減らす（電気代を抑える）ことができ、さらに売電収入を得られるのが太陽光発電を導入する一番のメリットです。ただし、売電価格の保証は10年間限定で（10kW未満の場合）、11年目以降は売電しても買取価格が大幅に下がるため、同程度の売電収入は見込めなくなります。
住み続ける限り電気代はかかりますし、電気代は年々値上がりし、今の売電価格よりはるかに高い状況。つまり、これから太陽光発電を導入する皆さんが考えるべきなのは「売電収入」ではなく、電気をいかに「自家消費」していくかということなのです。
そのためにはまず、少ない電気使用量で快適に暮らせる家を建てることが大切です。そして、発電量の多い昼間の使い切れない電力（余剰電力）を蓄電池などにためて自家消費できるようにすること。省エネな家なら太陽光発電だけで必要な電力を得ることも難しくありませんし、蓄電池などを併設して自家消費を増やせれば、FITに頼らずとも電気代の負担を減らし、光熱費ゼロの暮らしをかなえられます。
太陽光発電は災害時の非常用電源に
災害などで停電したときも、自立運転機能がついたパワーコンディショナであれば、一般的には晴れた日で十分発電できる時間帯に1.5kWまでの電力がテレビや照明の電源、携帯電話の充電などに使えます。
自立運転は日中発電する時間帯にしか使えませんが、蓄電池やEV（電気自動車）などを併設すれば、停電時の夜間にも一定量の電力を確保できるので、自宅で避難生活を送ることもできます。
温室効果ガスの排出量削減で地球温暖化対策に貢献できる
家庭から排出されるCO₂のおよそ半分は電気の使用によるもの。太陽光発電で自宅で電気を創り出すことで電力会社から買う電気量を減らせれば、CO₂をはじめとした温室効果ガスの排出量を抑えることにつながります。
電気は電力会社から“買う”ものから“自宅で創って使う”時代にシフト
導入は「高気密高断熱」が大前提。容量はライフサイクルコストで考える
いくら太陽光発電で発電しても、エネルギーをたくさん使用する家では結局、発電分では足りず、大量の電気を電力会社から購入しなければなりません。太陽光発電の導入は、家の断熱・気密性能を高め、太陽光や風など自然の力を生かす設計手法、パッシブデザインを採用して必要なエネルギーを少なくすることが大前提。その上で、その家の使用エネルギーをまかなうのに必要な太陽光発電のシステム容量を算出し、設備の導入費とランニングコスト、売電収入でライフサイクルコスト（生涯費用）を試算して決めましょう。
日照時間の他、太陽光パネルを設置する方位や屋根の傾斜によっても発電効率が変わります。導入の際には気象条件や隣家などの周辺環境、建物・屋根形状や方位を考え、設置環境に適した製品を選び、発電量をシミュレーションすることが大切です。
パッシブデザインについては、こちらの記事もあわせてお読みください。
余剰電力を活用して電気を自給自足する方法は？
蓄電池
余剰電力を蓄電池にため、発電できない夜間などに使うことで発電分を自宅で消費。FIT終了後も売電や買電に頼らず自給自足できます。
EV（電気自動車）
余剰電力でEV（電気自動車）に充電すれば燃料代が抑えられて自家消費も増やせます。ただし、車を通勤などに使う（日中、自宅に車がない）家庭では蓄電には使えません。
おひさまエコキュート（昼間沸上げ形自然冷媒CO₂ヒートポンプ給湯機）
主に割安な深夜電力でお湯を沸き上げる従来の「エコキュート」に対し、太陽光発電とセットで導入して気温の高い昼間に稼働させ、昼間の余剰電力と高い気温で効率的にお湯を沸き上げるもの。余剰電力の自家消費を増やせるだけでなく、CO2排出量と給湯にかかる光熱費も削減できます。
太陽光発電システムの仕組みを図解！
- 太陽電池モジュール（太陽光パネル）
太陽光エネルギーを電気エネルギー（直流電力）に変換するパネル。モジュールの大きさはメーカーなどにより異なり、太陽光発電のシステム容量（kW）はモジュール1枚当たりの最大出力（W）×設置枚数となります。
- パワーコンディショナ
太陽電池モジュールで発電した「直流電力」を家庭で使用できる「交流電力」に変換する機器。自立運転機能を備え、停電時に電力を供給できるものもあります。1台で太陽光発電と蓄電池の両方を動かせるハイブリッドパワーコンディショナもあります。
- 蓄電池
電気をためる装置。日中に発電した電気をため、夜に使って自家消費量を増やしたり、夜に貯めた電気を昼に使ってピーク電力を減らしたりできます。停電時も蓄電池があれば夜でも電気を使えます。
- 接続箱
太陽電池モジュールからの直流配線を1本にまとめ、パワーコンディショナに送る装置。
- モニター
発電状況や消費電力量などを表示する装置。電気使用量を見える化することで省エネ、節約意識が高まる効果も。
- 分電盤
電力を各電気機器に送ります。
既存住宅にも太陽光発電は導入できる！
太陽光発電は既存住宅でももちろん設置でき、電気代の高騰により導入を検討する家庭も増えています。ただ、既存住宅に設置する場合は、太陽光パネルの荷重に耐えられる構造強度があるかなどの確認を行わなければなりません。耐震性が低い建物は、併せて耐震補強を行った方がいいでしょう。太陽光パネルの設置時に屋根材に穴を開けたり配線を通したりする必要もあるため、屋根の葺き替えと併せて行えば、設置工事による雨漏りのリスクも減らせます。ただし、既存住宅はそもそも断熱・気密性能が低いものもあり、そのままの状態で導入しても電力使用量が多いため、太陽光発電による恩恵を受けにくいとも言えます。太陽光発電の導入と同時にぜひ断熱性能を向上させるリフォームも検討しましょう。
また、費用の都合などで住み始めて数年後に設置を検討するケースもありますが、足場を組んだり部材を取り付けたりする費用もかかるし、屋根の方位や傾斜も太陽光発電を前提にしていないと発電効率にかかわります。家のプランニング時に計画し、新築工事の際に設置しておく方が効率的でしょう。
実際どうなの？太陽光発電Q＆A
太陽光発電の導入費用は？
設備費と工事費（設置・配線）がかかり、金額は設置条件や工事内容などによって異なりますが、経済産業省「令和4年度以降の調達価格に関する意見」（令和4年2月経済産業省調達価格等算定委員会）資料によれば、新築住宅に導入する場合の平均費用（2021年設置の平均値）は約28.0万円/kW。内訳は太陽光パネルが約57%、工事費が約22%です。
太陽光発電の運転維持にかかる費用は？
太陽電池モジュールは25～30年以上（発電保証期間は20～３０年）、パワーコンディショナは15～２０年と言われています。適正に発電し続けるためには定期的に専門業者による保守点検を受け、必要に応じて部品・機器交換をする必要があります。5kWを２０年間使うと想定した場合の運転維持費用は下記の通りです。
◆定期点検費用（3、4年に１回実施）約2.8万円/回
◆パワーコンディショナの交換費用（20年に１回実施）20.9万円/回
※パワーコンディショナは一般的に15年間使用するものとされているが、上記の試算ではシステム全体を２０年間使用するものと仮定
出典：経済産業省「令和4年度以降の調達価格に関する意見」（令和4年2月経済産業省調達価格等算定委員会）資料
太陽光発電の導入はどのタイミングで計画すればいい？
導入には設備費用もかかりますし、導入するかどうかで生涯の光熱費の収支も大きく変わるため、初期の資金計画の段階から検討するのがベストです。
家の性能や家族構成、広さなどを踏まえて必要な電力使用量を想定し、その電力量を賄うために必要なシステム容量（発電量）を確認して資金計画に組み込んでおきましょう。
先輩に聞いた！太陽光発電のリアル収支
「太陽光発電のメリットは分かったけど、実際のところ収支はどうなの？」と思っている方も多いでしょう。
そこで、「家づくり学校」で学んでマイホームを建て、4年目となるKさんが賃貸にお住まいだった頃から記録されている光熱費のデータから、高性能住宅と太陽光発電のリアルを確認してみましょう。電気代だけでなく住み心地や健康面でのうれしい変化も紹介します。
Kさんご家族は、「家づくり学校」の体感ツアーで高性能住宅を初体験し、エアコン１台で快適な家にしたいと考えるようになったそう。そして、建築費だけでなく住み始めてからの光熱費を含めたライフサイクルコストで考える家づくりを実現されました。住むほどに我が家の心地よさを実感されています。
Kさんも参加した高性能住宅の体感ツアーなど「家づくり学校」のセミナー情報はこちらから
【Kさん邸DATA】
太陽光発電 3.8kW
断熱性能 UA値0.28（6地域/等級6・G2）
気密性能 C値0.2
建物面積 102.67㎡（31.05坪）
家族構成 ご主人、奥さま、お子さま2人
入居年月 2019年11月（築4年）
【Kさん邸の電気＋ガス代ー売電収入の推移】
Kさんが賃貸にお住まいだった頃から現在まで記録されている毎月の光熱費のデータから、高性能住宅と太陽光発電の収支状況をみてみましょう。
単位（円）
※賃貸住宅では電気とガスを併用し、太陽光発電搭載なし。2020年1月より太陽光発電を稼働。
Kさん邸では現時点で蓄電池等の設備を導入していないため、余剰電力は全て売電している。
2023年は11月時点での1月～10月までのデータを表記
高性能住宅＋太陽光発電で快適UP＆電気代は大幅軽減！
上の表は2018年以降のデータのみですが、2014年から2019年までの賃貸アパートにおける電気＋ガス代の月平均は14,554円。完成した家はそれまでの賃貸より広くなったものの、住み始めてから3年間の使用電気料金は月平均10,450円（売電収入は考慮しない）と4,000円程安くなって、Ｋさんも「家の断熱・気密性能を高めたことで快適に過ごせているだけでなく、光熱費の負担まで軽くなった」と実感されています。
さらに、太陽光発電による売電収入が月に平均6,926円あるため、実質負担は月平均3,524円に。年間の光熱費を見てみると、賃貸アパート住まいだった2019年は年間229,138円支払っているのに対し、翌年の2020年は、売電収入を差し引いた実質負担額が年間24,567円と、高性能住宅＋太陽光発電の家に住み始めたことで年間約20万円も負担が減ったことになります。
Ｋさんが太陽光発電を設置した2019年度の売電単価は24円/ｋＷｈ。現在（2023年度）に比べればかなり有利とも言えますが、売電収入に頼らなくても、Ｋさんのように断熱・気密性能を高めて少ない電気使用量で快適に暮らせる家にすることで、家計の負担が大幅に減らせることは間違いないと言えるでしょう。
「新築後、家族が増え使用電力は増えましたが、それでも賃貸の頃と比べると少ない負担ですんでいます」と満足そうなKさんでした。
暮らし心地＆健康面での変化をインタビュー
Q. 実際に暮らしてみてどうですか？
A. 売電収入との相殺で電気代がマイナスになる月も。日当たりがいいので、特に冬の光熱費削減効果は大きいですね。賃貸より家は広くなったし家族も増えましたが、入居前と後の5年間の光熱費をシミュレーションしてみたら断然今の方が安かった！エアコンも8帖用2台のみなので、買い替え費用も最小限ですみそうです。
Q. 太陽光発電の設置についてどの段階から計画しましたか？
A. 家づくりを依頼した工務店では高断熱・高気密＋太陽光発電で自給自足できる家というのが基本的な考え方でしたので、計画当初から資金計画書に太陽光発電の導入費用を入れてもらっていました。
工務店が我が家のスペックから試算した必要な電力量をまかなった上で売電もできるようにと、当初は５ｋＷ搭載する計画でしたが、打ち合わせを重ねる中で、最終的には売電に頼らなくても光熱費がゼロとなるプランに決めました。
Q. ライフスタイルや健康面に変化はありましたか？
A. 賃貸では冬、室内で厚着をしていても寒く、着込みすぎて肩がこっていました。でも今は、家全体が暖かく、冬でも長袖Ｔシャツと裸足で過ごせるので、厚手の部屋着や毛布は不要に。引っ越しの時に布団や毛布を思い切って処分しましたが全く問題なし！おかげで収納スペースもコンパクトにできました。
また、換気効率がいいためホコリも出にくく、空気がいつもきれいなので、賃貸ではフル稼働だった空気清浄機も使わなくなりました。花粉症で病院に行くことも減り、健康面でのメリットも感じています。
高性能住宅とは？を解説したこちらの記事もあわせてお読みください。
エネルギー価格変動に振り回されない！高性能＋太陽光発電で賢く暮らす
エネルギー価格が今後どうなるかは予測できませんが、エネルギー資源の多くを輸入に頼る日本は世界的なエネルギー価格高騰の影響を受けやすいことは確かです。脱炭素の目標を達成するためにも住宅の省エネ化、再生可能エネルギーの導入拡大は不可欠です。
これからはエネルギー価格に振り回されることなく、少ないエネルギーで一年を通して快適な家を建てた上で太陽光発電などで創エネし、電力会社から電気を買わなくても自宅で創った電気だけで自給自足できる住まいがスタンダードとなるでしょう。
高性能住宅にすることは、経済的にも環境的にも、そして私たちが健康・快適に暮らし続けるためにも不可欠であり、未来に向けた賢明な住まいの形です。持続可能かつ賢い家づくりをしたい！と思われたら、最初の一歩としてぜひ「家づくり学校」のセミナーや個別相談をご利用ください。家づくり学校は現在、埼玉県、神奈川県、山梨県、兵庫県、岡山県、広島県、山口県、香川県、愛媛県に店舗を開設。各エリアでの家づくり相談を承っています。
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