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株式会社エコワーク
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光熱費削減のプロが解説!太陽光発電の仕組みと大きなメリットについて

はじめに

「太陽光発電」という言葉は皆さん一度は耳にしたことがあると思います。太陽光発電とは、一言で言うと、太陽の光という自然の力を利用して発電し、皆さんのご家庭や事業所などの電力を賄う発電のシステムです。
近年、世界では地球温暖化や燃料資源の枯渇が危惧されている中、太陽光発電は太陽の光という自然エネルギーによる発電方法のため、地球環境に対する関心と共に太陽光発電に対する関心も年々高まっています。

日本においても2011年の東日本大震災以降、自然エネルギーや再生可能エネルギーに対する注目度は強くなっており、現在一般消費者にとって太陽光発電は、身近な自然エネルギーの活用方法として普及しつつあります。住宅や会社の社屋、工場の屋根などにソーラーパネルが付いている所も日を追うごとに増えつつあります。

今回はその太陽光発電とは?太陽光発電のメリットは?という部分にスポットを当てて解説していきたいと思います。

太陽光発電とは?その仕組みと流れ

まず、太陽光発電の仕組みを簡単にご説明します。太陽光発電はよく見る屋根のソーラーパネルだけで発電し、電力を使えるようになっているのではありません。

太陽光発電は1.創る→2.集める→3.変える→4.活かすという4つの段階を経て電気を創り、使えるようになるのが基本的な流れです。

それぞれの段階で必要な機器があり、それらの機器全てを備えて「太陽光発電システム」として電気を創り、活用できるようになります。

1.ソーラーパネルで電気を「創る」

まずは電気を「創る」ところからスタートです。ここで必要な機器が皆さんもよく目にする「ソーラーパネル」です。

さて、電気を創るとは言うものの、そもそもなぜ「太陽の光が電気に変わる」のでしょうか?

住宅の屋根に取り付けてあるソーラーパネルは太陽電池モジュールとも呼ばれます。太陽電池モジュールには「シリコン半導体」という部品が使われています。このシリコン半導体が電気を作り出す源になります。シリコン半導体は光が当たると電流が流れる「光電効果」を持っているため、太陽光が当たることで連続して電気を生み出せるのです。
ソーラーパネルにより創られた電気は2.の「集める」の段階へと進みます。

2.接続箱で電気を「集める」

次は電気を「集める」段階です。ここで必要な機器は「接続箱」と呼ばれるものです。1.で生まれた電気は接続箱に一旦集められます。接続箱で集められた電気は3.の「整える」の段階へさらに進んでいきます。
(3.のパワーコンディショナーと一体型になっているものもあります。)

3.パワーコンディショナーで電気を「変える」

次は電気を「変える」段階です。ここで必要な機器が「パワーコンディショナー」です。「パワコン」と略することもあります。パワーコンディショナーが行う「変える」とは「電気の流れ方(電流)を変える」ことを意味します。

1.のソーラーパネルで生み出したままの電気は「直流電流(DC)」という電流になります。ところが、一般の家庭用電源の電流はそれと異なり「交流電流(AC)」と言われるものになります。直流電流のままでは家のコンセントから電気を使うことができないため、創った電流を交流電流に変換する必要があります。その役割を担うのがパワーコンディショナーです。
パワーコンディショナーにより交流電流になった電気は最後の4.「活かす」段階へ進みます。

4.分電盤で電気を「活かす」

最後に電気を「活かす」です。ここで必要な機器が「分電盤」になります。
3.のパワーコンディショナーにより交流電流に変換されてはじめて、創られた電気は家庭用の電気として使えるようになります。分電盤は1.~3.の段階を経て流れてきた電気を家のあちこちにあるコンセントまで届けるための機器です。

分電盤は適切に各コンセントに必要な電力を割り振ります。発電した電力が家庭で使用している電力より多くなり余る「余剰」の状態になった場合、分電盤は自動で電力会社に電気を売却します。これを「売電」といいます。分電盤の働きで、太陽光から生み出された電気は「自分の家での電力消費」と「売電」の2つの用途により無駄なく「活かす」ことができるのです。
(3.のパワーコンディショナーと一体型になっているものもあります)

太陽光発電システムの規模や機器のメーカー等により多少の違いはありますが、基本的な仕組みと流れはほぼ共通です。それでは次に太陽光発電の特徴についてご紹介していきます。

太陽光発電の設置で受けられるメリット

太陽光発電には様々な特徴があります。例えばこれから「太陽光発電のシステムを設置したい」とお考えの方でしたら、「太陽光発電を設置することでどんなメリットがあるのか」が一番気になる点ではないでしょうか。実際に太陽光発電を設置することによって受けられるメリットは数多くありますので、そのメリット面を挙げていきます。

1.ご家庭の光熱費(電気料金)が安くなる

ほとんどの方がまず一番に思いつく太陽光発電のメリットといえば「家の電気料金が安くなる」ことでしょう。

「自分の家で電気を創って使う」ということは「電力会社から電気を買う量が少なくなる」ことですので、毎月の電気代の節約に直結します。特に昨今は、電力会社の電力料金が年々上昇している状況ですので、毎月の電気代の節約効果はさらに実感しやすくなっていると言えます。
太陽光発電はオール電化や蓄電池の導入、電力の料金プランの見直しなどにより、さらに毎月の電気代の削減を実現することも可能です。

私たち株式会社エコワークでは、太陽光発電システムを設置した場合、蓄電池やオール電化を組み合わせて導入した場合など、お客様のご要望に合わせた毎月の電気料金のシミュレーションやプランのご提案なども行っておりますので、お気軽にご相談ください。

2.余った電力を電力会社に売る「売電」による収入

仕組みと流れについての説明の中でも触れましたが、太陽光発電によって創られた電気は自宅で使うだけではなく、売却することもできます。発電した電力量が使用している電力より多くなり、電力が余る「余剰」の状態になった場合、余った電力は分電盤を経由して自動的に電力会社に売却されます。売却した電力の料金は電力会社より支払われます。これが「売電」です。

売電の際の電力は発電量の規模にもよりますが、国により定められた電力の買取制度により定められた金額で一定期間は電力会社に買い取ってもらえることが保証されています。この「売電による収入」という経済的な効果も、太陽光発電の大きなメリットと言えるでしょう。

3.停電時・災害時には自立発電モードによる「予備電力」として電気を使える

日本は自然災害の多い国です。地震、台風、大雨などが毎年のように起こり、各地に甚大な被害をもたらしています。そんなもしもの時の備えとして考えておくべきなのが「非常時の電力確保」です。
災害により発電所や送電網に被害が発生し、停電した場合でも太陽光発電システムは「自立発電モード」に切り替わり、太陽光発電システムの非常用コンセントに家電製品を差し込むことでテレビやラジオを付けたり、スマートフォンの充電を行うことができます。この点も太陽光発電の見逃せないメリットです。

4.クリーンな発電方法で地球環境に優しい

現在、日本全体で発電されている電力は、約75%が石炭やLNG(液化天然ガス)などの化石燃料を燃やして発電する火力発電です。この火力発電のために化石燃料を燃やすことで、温室効果ガスであるCO2(二酸化炭素)を排出しています。
対して太陽光発電は、太陽の光という自然のエネルギーを使って発電を行います。かつ、太陽光から電気を創るソーラーパネルはエンジンやモーターなどの動力が不要で、発電の際にCO2を排出しない非常にクリーンな発電方法です。
太陽光発電による発電量が多くなれば、結果としてCO2の排出量を削減することにつながり、地球環境の保全に貢献することができます。

5.エネルギーの枯渇の心配がない

3.で触れた火力発電で使う化石燃料は日本国内で全てを賄うことができず、外国からの輸入に頼っている状況です。世界全体での電力消費量は年々増加し、それに伴い必要な発電量が増えているため、化石燃料の価格は高騰しつつあります。また、化石燃料は無尽蔵にあるものではないため、将来の燃料の枯渇が危惧されています。
太陽光発電は自然に降り注ぐ太陽光がエネルギーであり、太陽の残り寿命は約数十億年と言われていますので、私たちが生きている間にエネルギーが枯渇することを心配する必要はありません。

6.ソーラーパネルによる屋根の断熱効果

これは太陽光発電の隠れたメリットと言える部分ですが、屋根にソーラーパネルを設置することによる、物理的な断熱効果があります。

ソーラーパネルを屋根の上に設置すると、夏は屋根に直射日光が当たらなくなることで、屋根表面が焼けるのを緩和するため、屋内の室温を低めに保つことができるようになります。逆に冬は室内の暖気を屋根から逃しにくくなり、屋内の温度を暖かく保てるようになります。これにより、エアコンなどの空調機器を使用する際の設定温度を抑えることが出来るので節電効果が生まれます。

7.電気の「見える化」による省エネ意識の向上

これも直接的なメリットとは言えませんが、太陽光発電システムを導入する際には、電気を「見える」ようにすることができます。太陽光発電システムに「電力モニター」が設置されている場合、「どれくらい発電しているか」や「どれくらい電力を使っているか」、「いくら位売電できたか」などを視覚的に確認できるようになります。
モニターを見ることで「今月は節約できてる!」や「電気を使い過ぎてるからもっと節約しよう!」のように、『自然と省エネに対する意識が生まれた』というお客様のお声を頂くことが多々あります。

その他にも…

・発電効率は太陽光発電の規模の大小に関わらず、ほぼ安定して発電する(広大な土地や広い屋根でなくても発電による効果は出やすい)

・曇りや雨の日も発電効率は落ちるが、発電する(日光のない夜間は発電しません)

・太陽光発電に必要な機器は高寿命で、小まめなメンテナンスを必要としない(使用期間により機器のメンテナンスや交換が必要な場合もあります)

などが挙げられます。

このように、太陽光発電発電にはたくさんのメリットがあります。節約しながら、地球環境やエネルギー資源問題にも貢献できる、非常に優れた発電のシステムと言えるでしょう。

太陽光発電のメリットをさらに高める「蓄電池」や「オール電化」との組合せ

以上のように、太陽光発電には多くのメリットがあります。さらに太陽光発電を有効に、経済的に、快適に活用するためのアイテムがあります。それがメリットの1.で触れた「蓄電池」や「オール電化」です。

蓄電池は文字通り、電気を「貯める」ことができる家の「バッテリー」です。通常の太陽光発電システムでは、発電はできても充電はその機能を有していないためできません。

そこで蓄電池を導入することにより、発電した電気を貯めることができるようになります。太陽光発電システムとの連動で、「昼の日照時間に蓄えた電気を夜に使う」「深夜の電気料金が安い時間帯に電気を充電して、朝や夕方の電力を使うときに貯めた電力を使う、日中に発電した電力は売電する」など、電力の使い方に応じた経済的な設定ができるようになります。また災害などの非常時には蓄電池に貯めた電力を使えるようになるので、非常用電源としての効果も高まります。

オール電化は文字通り、家の中の光熱に関わる部分を全て電力で賄う仕組みです。太陽光発電により電気を生み出し、キッチンのコンロやお風呂の給湯器を電力で賄えるので、ガス料金が不要となり、より多く光熱費の削減につながります。

ご自宅に太陽光発電システムの設置をご検討の方には是非、蓄電池、オール電化を組み合わせた「エネルギーのリフォーム」をご検討いただければと思います。

太陽光発電、蓄電池の導入、光熱費の削減をお考えなら株式会社エコワークへ

今回は太陽光発電の仕組みや、太陽光発電のメリットについてご説明しました。私たち株式会社エコワークでは、今回ご紹介した太陽光発電や蓄電池・オール電化などを通じて、お客様の「より快適な暮らし」「より安心な暮らし」を実現するためのお手伝いをさせていただいております。

「毎月の電気代を安くしたい!」「もっと家の暮らしを快適にするには?」など、電気や暮らしに関する悩み、疑問がありましたら、私たち株式会社エコワークに是非一度ご相談ください。

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