太陽光発電とは？メリット・デメリットや仕組みをわかりやすく解説！

太陽光発電の特徴とは？

太陽光発電には、屋根や空き地を有効活用できるなどの特徴があります。

ここでは太陽光発電の特徴を理解して、太陽光発電を屋根などに設置するかも検討してみましょう。

【特徴1】エネルギー源が太陽光である

太陽光発電において、発電に必要なエネルギー源は太陽光です。

太陽光は自然エネルギーであるため、火力発電で使う石油のように枯渇する点を心配しなくて済むのが魅力です。

そのため、太陽光発電パネルなどの設備機器が稼働しているかぎりは、電気をつくり続けられます。

【特徴2】空き地を有効活用できる

太陽光発電を空き地に設置することで、売電収入を得るなどして有効活用できます。

空き地の借り手や買い手が見つからない場合、固定資産税や管理費だけが発生し続け、家計の負担になる場合もあります。

もし太陽光発電で売電収入が得られれば、そのような状況を脱し、空き地を家計の負担軽減などのために有効活用できるでしょう。

【特徴3】環境にやさしい

太陽光発電は、太陽光のエネルギーを電気に変える仕組みになっており、発電時に二酸化炭素などの大気汚染物質が発生しません。

しかし、国内の自然エネルギーを使った発電方法のなかでは、発電時に二酸化炭素などを排出する「火力発電」がもっとも高い割合を占めています。

そのため、二酸化炭素のような温室効果ガスの削減を目指している国内においても、二酸化炭素を排出しない太陽光発電の普及が進められています。

参考元：国内の発電電力量に対する自然エネルギーの割合（環境エネルギー政策研究所）

【特徴4】社会貢献のアピール効果もある

太陽光発電は環境にやさしい再生可能エネルギーを活用したシステムであるため、太陽光発電の設置で社会貢献のアピール効果も期待できます。

たとえば、日本では2030年度において、2013年度から温室効果ガスを46%削減する「地球温暖化対策計画」が立てられています。

地球温暖化対策計画における「エネルギー計画」には、太陽光発電の導入も含まれており、二酸化炭素を排出しない発電方法として注目されている再生可能エネルギーの1つです。

そのため、政府が進める計画に賛同し、普及が進められている太陽光発電を設置することで、社会貢献をアピールできるでしょう。

太陽光発電で電気をつくる仕組み

太陽光発電は、太陽光発電パネルで受けた太陽光のエネルギーを電気に変えることで発電する仕組みになっています。

太陽光発電パネルでつくった電気は、パワーコンディショナーに送られ、建物内で使える電気に変換されます。

パワーコンディショナーで変換された電気は、分電盤を通ってコンセントなどに送られることで家電や照明の電源として使える仕組みです。

【1】太陽光発電パネル

太陽光発電パネルとは、太陽光のエネルギーを電気に変える役割ももっている板状の設備機器のことをいいます。

太陽光発電パネルには、シリコンなどの物質である「半導体」が使われており、その半導体が作用することで太陽光のエネルギーを電気に変えています。

このような役割をもっている太陽光発電パネルは、設置方法によって「屋根置き型」などの種類があるため、屋根の形状などによって最適な方法を選択しましょう。

【2】パワーコンディショナー

太陽光発電のパワーコンディショナーは、太陽光発電パネルでつくりだした電力を、建物で使う「交流電力」に変換する役割をもっている設備機器のことをいいます。

なお、太陽光発電パネルから送られてくる電力は電池やバッテリーなどで使われる直流電力になっているため、建物のコンセントや照明は使用できません。

そのため、建物内に電力を送る前にパワーコンディショナーで、電力を変換する必要があります。

パワーコンディショナーで変換した交流電力は、分電盤に送られ、コンセントや照明の電源として使われます。

【3】接続箱

太陽光発電における接続箱とは、太陽光発電パネルとパワーコンディショナーのあいだに設置される設備機器です。

接続箱は、太陽光発電パネルにつながっているケーブルから流れる電気を1つにまとめ、パワーコンディショナーに電気を送り出す役割ももっています。

ただし一般住宅に設置される太陽光発電の場合、太陽光発電の容量が10kW未満であるなら、接続箱を設置しないケースもあります。

そのようなケースでは、パワーコンディショナーが接続箱の役割もはたすのが一般的です。

【4】分電盤

太陽光発電における分電盤は、パワーコンディショナーから送られてきた電気を建物内に分配する役割ももっています。

また、電気の使いすぎや漏電などが起きた場合に、電気を遮断する役割もあり、建物で安全に電気を使うために必要な設備機器でもあります。

太陽光発電パネルやケーブルなどで故障が生じた場合、火災が起きてしまうようなトラブルも起きるリスクがあるため、そのようなトラブルを回避する分電盤の設置が必要です。

【5】電力量計

太陽光発電における電力量計は、売電量を計測するために設置される設備機器のことをいいます。

リフォームで既存の建物に太陽光発電を設置する場合、すでに電力会社から電気を買う際に必要な電力量計が設置されているものの、それとは別に売電用の電力量計が必要になります。

【6】発電量モニター

太陽光発電の発電量モニターは、発電量や電力の自家消費量などを確かめられる設備機器のことをいいます。

メーカーや商品によって表示される内容は異なるものの、電化製品の電力使用量などもモニターでチェックできる場合もあります。

そのため、太陽光発電の発電量モニターをチェックしておけば、光熱費がどれほど節約できているかも把握できるでしょう。

【7】蓄電池

太陽光発電における蓄電池とは、太陽光パネルで発電した電力などをためておける設備機器のことをいいます。

昼間に発電した電気のうち、使いきれなかった分を蓄電池にためておけば、夜間も太陽光発電で発電した分を使えるのがメリットです。

また、蓄電池に電気をためておくことで、災害時の非常用電源としても活用できます。

太陽光発電における売電の仕組み

太陽光発電における売電は、建物に設置した太陽光発電でつくりだした電力を、電力会社に買い取ってもらう仕組みになっています。

電力会社と太陽光発電の売電契約を結ぶ場合は「固定価格買取制度（FIT制度）」が適用されます。

ただし電力会社に買い取ってもらうには、あらかじめ手続きが必要となるため、売電を希望する場合は手続き方法などを確かめておきましょう。

太陽光発電を設置するメリット

太陽光発電を設置すると、屋根スペースを有効に使えるなどのメリットが得られます。

ここでは太陽光発電を設置するメリットについて学び、太陽光発電を活用した光熱費の節約も実現させましょう。

【メリット1】非常用電源として活用できる

災害の被害によって停電の状態が続いた場合、太陽光発電に破損がなければ、非常用電源として活用できます。

天気などによって発電量は異なるものの、テレビやラジオからの情報収集や携帯電話の充電に電気を使えるのがメリットです。

太陽光発電を設置していない場合、携帯電話の充電などは避難所や車の電源を使わなければいけません。

もし災害時に自宅における非常用電源を確保しておきたいなら、太陽光発電の設置を検討してみましょう。

【メリット2】屋根スペースを有効に使える

建物の屋根に太陽光発電を設置した場合、屋根のスペースを活用して、建物で使う電気もつくりだせます。

太陽光発電を設置しない場合、建物で使う電気は電力会社から買う必要があり、毎月の電気代がかかってしまいます。

しかし太陽光発電を設置すれば、発電した電力を建物で使うこともできるため、電力会社から買う電気量を抑えられるでしょう。

このように、屋根に太陽光発電を設置することで、活用できるスペースを最大限にいかせます。

【メリット3】電気料金が高騰した際の影響を受けにくい

太陽光発電を設置して、建物で使う電気を自家消費することで、電気料金が高騰した際のリスクを軽減できるでしょう。

経済産業省の資料によると、東日本大震災以降、電気料金は上昇傾向にあるとされています。

家庭用の電気料金単価は、2010年では1kWhあたり21.39円であったものの、2022年には34円まで上がっています。

太陽光発電の設置で電力会社から買う電力量を減らすことで、このような電気料金の高騰の影響を抑えられる効果が期待できるでしょう。

【メリット4】屋根の断熱性の向上が期待できる

屋根に太陽光発電を設置することで、太陽光発電パネルが太陽光や熱を受けてくれるため、断熱性の向上が期待できます。

とくに夏の太陽光を太陽光発電パネルが受けることで、建物内に熱が伝わるのを抑え、室温上昇を軽減できる傾向にあります。

夏における室温上昇を軽減できれば、冷房費の節約にもつながるため、家計の負担を軽減する効果も期待できるでしょう。

【メリット5】補助金が活用できる場合も

太陽光発電を設置する際には、国や自治体における補助金が活用できる場合もあります。

補助金が活用できれば、太陽光発電の設置にかかる費用を節約できるため、メンテナンスのために資金を確保しておけるでしょう。

ただし補助金制度ごとに交付条件などが決められているため、補助金を活用する際はあらかじめ最新の情報もチェックしておくことが大切です。

太陽光発電を設置するデメリット

太陽光発電を設置することで、メンテナンスに費用がかかるなどのデメリットもある点に注意しなければいけません。

ここでは太陽光発電を設置するデメリットについて理解し、太陽光発電の設置における失敗を回避しましょう。

【デメリット1】天候で発電量が左右される

太陽光発電は光エネルギーを電気に変える仕組みであるため、日射時間の少ない日や季節などは発電量が少なくなるおそれもあります。

そのため、期待していた発電量が得られず、売電収入が少なくなってしまうかもしれません。

太陽光発電を設置する際は、過去の日射時間・量などのデータを地域ごとに確かめ、どれほど発電量を得られる見込みがあるかもシミュレーションしておきましょう。

【デメリット2】設置費用が高い傾向にある

太陽光発電の設置費用は、搭載量が3kWで90万円〜と高い傾向にあります。

また、太陽光発電の設置にかかる費用は、屋根形状や太陽光発電の搭載量などによっても大きく変動する点に注意しなければいけません。

そのため、太陽光発電を設置することで得られる売電収入や、自家消費として使える電力量を含めて、何年で設置費用が回収できるかも検討しておくことも大切です。

【デメリット3】メンテナンスに費用がかかる

太陽光発電を設置する際には、設置時だけでなく設置後のメンテナンスにも費用がかかります。

太陽光発電のメンテナンスにかかる費用は、5万円〜が目安です。

費用項目	費用相場
パワーコンディショナーの交換	15万〜30万円
太陽光発電パネルの洗浄	5万〜10万円
太陽光発電パネルの交換	10万〜20万円 （1枚あたり）
配線部材の交換	5万〜10万円

パワーコンディショナーの交換が10〜15年に1回を目安に必要となるなど、定期的にメンテナンスで費用がかかることを理解しておきましょう。

太陽光発電の発電量を左右するポイント

太陽光発電の発電量を左右するのは、日射量や気温などのポイントです。

ここでは太陽光発電の発電量を左右するポイントについて学んで、設置後の「思ったよりも発電量が少ない」などの失敗を回避しましょう。

【ポイント1】日射量

太陽光発電は太陽光のエネルギーを変換して発電する仕組みになっているため、日射量の増減によって発電量が変動します。

たとえば、環境省の資料によると、太陽光発電の1kWあたりの年間予想発電量は、全国平均で1,215kWh。しかし、高知・宮崎・甲府が1,339kWhであるのに対し、秋田は1,095kWhと、地域によって予想発電量に差が生じています。

このように日射量は地域などによっても変動するため、太陽光発電を設置する場所ごとに発電シミュレーションもおこなうことがおすすめです。

参考元：太陽光発電の年間予想発電量（環境省）

【ポイント2】方位

太陽光発電パネルを設置する方位（向き）によって、同じ建物であっても発電量が変動するため、より多くの発電が期待できる方位を検討しましょう。

太陽光発電パネルに当たる日射量を多くするには、一般的に南向きが適しているとされています。

南向きに太陽光発電パネルを設置した場合の日射量を100%とすると、東・西向きは約83%、北向きは約62%です。

もし南向きに太陽光発電パネルを設置できない場合は、より多くの日射量が期待できる方位への設置を検討しましょう。

【ポイント3】気温

太陽光発電パネルが高温になると、発電効率が落ちてしまう傾向にあるため、発電量も減ってしまうおそれがあります。

高温によって発電効率が下がってしまうのは、太陽光発電パネルに多く採用される「結晶シリコン」が熱に弱い特徴をもっていることも理由として挙げられます。

太陽光発電パネルの表面は、夏になると70〜80度まで達する場合もあるため、日射量の多い日でも発電量が少なくなってしまうかもしれません。

そのため、太陽光発電を設置する際は、日射量が多くても発電量は少なくなる場合もある点を理解しておく必要もあります。

【ポイント4】汚れの有無

太陽光を受ける太陽光発電パネルの表面が汚れている場合、汚れによって太陽光が遮られ、発電量が減ってしまうおそれもあります。

雨によって太陽光発電パネルの汚れが定期的に流されるものの、交通量の多い地域などでは汚れがたまり、発電量も落ちているかもしれません。

たとえば、太陽光発電協会によると、都市部における太陽光発電パネルの汚れによる電気の出力低下は約5%とされています。

もし太陽光発電の発電量が低下した場合は、太陽光発電パネルに汚れが付着していないか、業者に確かめてもらいましょう。

参考元：汚れによる発電量への影響（太陽光発電協会）

【ポイント5】変換効率

太陽光発電パネルの変換効率によって発電量が左右されるため、太陽光発電パネルを選ぶ際は変換効率もチェックしておくことが大切です。

太陽光発電パネルの変換効率とは、太陽光エネルギーをどれほど電気エネルギーに変えられるかの指標のことをいいます。

太陽光発電パネルの変換効率は、メーカーや商品などによって異なるものの、一般的には15〜20%です。

変換効率が高いほど発電量も多く見込めるため、発電量を多くしたい場合は、変換効率が高い太陽光発電パネルを選びましょう。

太陽光発電を設置する際の注意点

太陽光発電を設置する際には、将来的に売電価格が安くなる可能性もあるなどの点に注意しなければいけません。

ここでは太陽光発電を設置する際の注意点について学び、設置後に「売電収入が予想以上に得られない」などのトラブルを回避しましょう。

【注意点1】屋根によっては設置できない

建物の屋根形状や勾配などによっては、太陽光発電が設置できない場合もあるため、あらかじめ業者に設置が可能であるかを確かめてもらいましょう。

太陽光発電が設置できない場合もあるのは、面積が小さい屋根などです。

また、屋根形状などの条件を満たしている場合でも、屋根の劣化が著しい場合は、太陽光発電の設置が難しい場合もある点に注意しましょう。

【注意点2】夜間の太陽光発電の活用は期待できない

夜間にも太陽光の光エネルギーが得られるものの、パワーコンディショナーが起動するほどの電力量は得られないため、夜間の太陽光発電の活用は期待できません。

太陽光発電のパワーコンディショナーは、太陽光発電パネルで発電した電力を、建物内で使える電力に変換する役割をもっています。

しかし、パワーコンディショナーを起動させるには、一般的に50V以上の電圧が必要であるため、夜間の発電量ではその電圧に達しない場合が多い傾向にあります。

そのため、夜間も太陽光発電を活用したい場合は、蓄電池を設置して、昼間の余剰電力が使えるような仕組みをつくることも必要です。

【注意点3】反射光でトラブルになるおそれも

太陽光発電パネルからの反射光がまぶしいことで、近隣などからクレームを受けて、トラブルに発展してしまうおそれもあります。

太陽光発電パネルの表面は、太陽光を反射しやすいガラスで覆われているのが一般的です。

そのため、太陽光発電パネルの角度や近隣の建物との距離などによっては、ガラスの反射光によるトラブルにつながるかもしれません。

太陽光発電パネルからの反射光によってトラブルが起きないよう、あらかじめ反射シミュレーションを業者におこなってもらうなどして対策も検討しましょう。

【注意点4】将来的に売電価格が安くなる可能性も

太陽光発電の売電価格は年々下がっている傾向にあるため、売電収入が減少してしまうケースもあります。

経済産業省の統計によると、容量が10kWの太陽光発電において、2014年の売電価格は1kWhあたり37円。それに対して、2024年には16円まで低下しています。

参考元：売電価格の推移（経済産業省）

もし太陽光発電を設置する際は、このような売電価格の推移についても理解し、将来的に売電価格が安くなっても設置費用の回収できる資金計画を立てておきましょう。

【注意点5】建物によって節約効果は異なる

太陽光発電で得た電力を使うことで、電気代の削減が期待できるものの、どれほどの節約効果が得られるかは建物によって異なります。

太陽光発電で得られる節約効果に影響するのは、太陽光発電パネルの発電効率や日射量などです。

太陽光発電の設置で期待できる節約効果を確かめられる「光熱費シミュレーション」も活用するなどして、削減できる電気代や売電収入の目安をチェックしておきましょう。

太陽光発電の施工事例

太陽光発電を設置した施工事例について紹介します。

ここでは太陽光発電を実際に設置した様子などについてチェックして、自宅の屋根に太陽光発電を設置する際の参考にしましょう。

【事例1】屋根リフォーム時に太陽光発電を設置

屋根リフォーム時に太陽光発電を設置

リフォーム費用	約210万円 ※太陽光発電以外も含む
工期	20日間
建物タイプ	一戸建て

屋根塗装などのリフォーム工事とあわせて、屋根に太陽光発電を設置した施工事例です。

屋根の一面に太陽光発電パネルを設置しました。

【事例2】太陽光発電の設置で電気代を節約

太陽光発電の設置で電気代を節約

リフォーム費用	約120万円
工期	1日間
建物タイプ	一戸建て

屋根に太陽光発電を設置した、リフォームの施工事例です。

光熱費のシミュレーション結果や、何年で初期費用を回収できるかについての計算シートを作成し、費用面で不安を感じないように配慮して提案しました。

太陽光発電の設置後には「月々の電気代が安くて助かっています」と、お客さまより喜び声が届きました。

【事例3】自家消費のために太陽光発電を設置

自家消費のために太陽光発電を設置

リフォーム費用	約150万円
工期	2日間
建物タイプ	一戸建て

電気代節約のために屋根へ太陽光発電を設置した、リフォームの施工事例です。

太陽光発電の設置によって、月々の電気代の収支がどのように変化するかについて説明し、太陽光発電によるメリットの大きさを実感していただきました。

【事例4】太陽光発電と蓄電池をセットで設置

太陽光発電と蓄電池をセットで設置

リフォーム費用	約100万円
工期	1日間
建物タイプ	一戸建て
メーカー名	Qセルズ

飛び込みで自宅におとずれた営業担当から、太陽光発電と蓄電池の見積金額を提示され「適正価格なのか」と不安になったお客さまよりご相談を受けました。

あらため太陽光発電メーカーであるQセルズの商品で見積もりし、提案した内容で契約。太陽光発電と蓄電池をセットで設置しました。

リフォームで太陽光発電を設置するまでの流れ

リフォームで太陽光発電を設置するまでの流れは、以下のとおりです。

【Q&A】太陽光発電に関するよくある質問

太陽光発電における発電量の目安は？

太陽光発電における発電量は、3〜5kWの太陽光発電パネルを搭載した場合で年間3,000〜5,000kWhが目安です。

ただし太陽光発電パネルを設置する角度や日射量などによって、太陽光発電における発電量は大きく変動する点に注意しましょう。

参考元：太陽光発電のシステム年間発電量（太陽光発電協会）

太陽光発電の売電収入を増やすコツは？

太陽光発電の売電収入を増やすには、消費電力を減らすなどの方法が有効です。

太陽光発電の売電収入を増やすコツ

• 建物における消費電力を減らす
• 太陽光発電パネルの角度や向きを調整する
• 太陽光発電パネルを定期的に掃除する

太陽光発電パネルの発電量が増えるような工夫をおこない、太陽光発電の売電収入を増やしましょう。

太陽光発電の設置費用は何年で回収できる？

太陽光発電の設置費用は、10〜15年で回収できるケースが多い傾向にあります。

ただし太陽光発電の設置にかかった費用などによっては、15年以上かかるケースもある点に注意しましょう。

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太陽光発電の設置を依頼する業者の選び方は？

太陽光発電の設置を依頼する業者は、太陽光発電を設置した実績が豊富であるかなどのポイントをチェックして選びましょう。

太陽光発電の設置を依頼する業者の選び方

• 太陽光発電を設置した実績が豊富か
• アフターサービスや保証が充実しているか
• 見積金額が極端に高い・安い金額ではないか

複数の業者の見積金額を比べることで、見積金額が極端に高い・安い金額ではないかなどをチェックできるため、相見積もりをとるのがおすすめです。

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