住宅太陽光発電

太陽光発電とは？

太陽の光エネルギーを吸収して電気に変える【太陽光パネル】を使った発電システムを、太陽光発電と呼んでいます。
太陽光発電システムは、【太陽光パネル】と、太陽パネルで発電した直流の電気を家庭用の交流の電気に変える【パワーコンディショナー】で大枠構成されています。この他に電気の逆流を防ぎ、集電する接続箱、電力売買電メーターなどが加わります。

太陽光パネルとは

発電するシリコンの板を「セル」といいます。複数のセルを連結したものを「モジュール」といいます。モジュールを並べて繋いだものを「太陽光パネル」といいます。
セルをコネクターで接続し、充填材で固定したものがモジュールで表面は光がよく透る強化ガラスを使用します。裏面は絶縁や防湿の効果の高いフィルムを使用します。モジュールで発生した電力は接続箱で集めパワーコンディショナに供給して自宅に引き込んで自宅で消費したり余った電気は電力会社へ送電したりする仕組みです。

パワーコンディショナと接続箱の役割

電気を家庭内で使える様に変換します。太陽光パネルで発電するのは直流ですのでパワーコンディショナーで変換し家庭内の電気製品を交流で使用します。また、安定した出力に保つ役割もしています。つまり、（太陽パネルで発電した交流電力）→（パワーコンディショナで直流を交流に変換）→（分電盤を通過して各電気製品で使用）となります。

太陽光パネルとパワーコンディショナの間には太陽光パネルで発電した電気を集める接続箱があり家庭内に送る場合はパワーコンディショナを通過して家庭内で交流電気で使用し、電力会社へ電気を売る場合もしくは、蓄電池を設置していて電力会社に売らずに蓄電池にためる場合は接続箱から直流にまま電力会社または蓄電池に送ったりします。

太陽光発電パネルの種類と特徴

現在、太陽光発電システムとして製品化されている太陽光モジュールには【シリコン多結晶】【シリコン単結晶】【アモルファス】それらを組み合わせた【ハイブリッド型】があります。
それぞれに価格・重量・変換効率が異なるので一概にどれが優れているということは言えず、システムにあったものを選ぶ必要があります。

特殊用途として化合物系のものもあり、さらに近年色素系や球状のものも注目されています。

パネル比較表

太陽光発電（PV）の原理

太陽光パネルは太陽の光が入射したときの日射量に応じて電気を起こす半導体です。発電した電気をためる電池の機能はありません。 世界ではPV（Photovoltaic）・ピーブイと呼ばれています。

売電・買電

自宅で発電した電気を無駄なく経済的に利用できる 昼間に太陽の光を浴びて電気をつくって、家庭で使用し余った電気を電力会社に売ることができます（売電といいます）。
売電単価は毎年決定されます。一般家庭の余剰電力買取単価は2024年度16円です。家庭内で使用する電気単価より安い金額になってはいますが１０年前に比べるとシステムの価格は半分以下になり、機器の性能は飛躍的に良くなり機器保証も当時より延長され手厚いものになりました。電気利用料金が高騰し続ける今、太陽光発電システムを導入できるお住まいのご家庭は今こそ導入チャンスです。
逆に、夜は発電することができないので、電力会社から電気を買って使います（買電といいます）。購入電気料金は年々上昇していますので太陽光発電で電気をつくっているお昼間に家事を済ませて出来るだけ自家消費して経済的に生活されるご家庭が増えてきています。コロナ禍で生活スタイルの変化から購入電力への考え方の変化が見られます。蓄電池へ関心が高いのも卒FIT、災害、電気料金など要因は色々あると考えれますが、生活スタイルの変化が一つの要因ではないでしょうか。

※電気を売り買いするには、電力会社との契約が別途必要です。

購入電力の内訳

電力会社から下図の内訳で電気料金の請求があります。購入電力は季節によって増減があります。電気使用料金だけではなくガス使用料金、水道使用料金など光熱費は使用してからお支払い料金が決定しますので在宅時間が多くなるテレワーク、オンライン授業、家族が増えるなど電気の消費量が増え「今月の光熱費すごく高いね！」など請求時に感じることが多いと思います。電気の場合、電気利用量が多くなれば電気使用料金が高くなるのは当たり前ですが、下図の内訳の中の「再エネ賦課金」が年々凄い上昇率で上昇しています。結果、昨年と同じ購入電力量なのに今年の方が請求金額は多くなります。

再エネ賦課金とは

固定価格買取制度で再生可能エネルギーを電力会社が購入するために、電気を利用するすべての家庭に負担していただくものです。毎月の電気料金と一緒に請求されます。

電気料金のお支払い時に徴収されていますので再エネ賦課金を支払っているのを「知らなかった」って方も多いのではないでしょうか？太陽光発電・風力発電・火力発電・地熱発電・バイオマスなど二酸化炭素を出さない電気を買い取るための費用を電気利用者で賦課金（税金）として徴収します。

2024年度：キロワット時当たり3.49円

資源エネルギー庁HPより引用

システムの構成

太陽光発電は自動運転だから、日常操作は不要です。

電力発生、売電、買電すべてにおいて自動的に運転しますので、操作等の手間はかかりません。太陽光パネルの表面は強化ガラスで覆われており耐久性に優れています。

太陽光発電は3つの機器構成で効率よく電気をつくります。

太陽光発電は、シリコン半導体の光電効果を利用した、太陽の光エネルギーを直接電気エネルギーに変換するしくみです。
太陽電池モジュールで作られた電気をパワーコンディショナにより家庭で利用できる電気に変換し、さまざまな家電製品に使用します。

太陽光発電は災害時による、昼間の停電時でも電気が使えます。

万が一の災害時でも、天候によりますが太陽の光さえあれば、パワーコンディショナーを自立運転機能に切り替えることにより、パワーコンディショナーの下部または側面に専用コンセントがあり電気製品（最大1,500W）が使用できます。

太陽光発電の自立運転機能操作

各地で多発する停電発生による日常生活の不安を自立運転の操作方法を記録しておくことで万一の安心につながります。
取扱説明書などで操作手順を確認しておくことをお勧めします。 各メーカーホームページにも自立運転操作手順が掲載されています。

買取制度（買取価格・期間等）

太陽光発電システムを設置して家庭で作られた電力のうち自宅で使わないで余った電力を、電力会社に売ることができるようになります。再エネ賦課金の説明の繰り返しになりますが買取りにかかった費用は、電気を利用する国民全員で負担する「全員参加型」の制度となっています。
この制度により日本の太陽光発電導入量を拡大することで、エネルギー源の多様化に加えて、温暖化対策や経済発展にも大きく貢献できるものと期待されます。

2024年度の買取単価は以下のとおり16円です。買取価格・期間は調達価格等算定委員会の意見を聴いて年度ごとに見直しが行われます。（一度売電がスタートした方の買取価格・買取期間は当初の特定契約の内容で余剰買取は『１０年間固定』されます。）

※買取期間は、特定契約に基づく電気の供給が開始されたときから起算します。
（試運転期間は除きます。）

（1）住宅用太陽光(10kW未満)