太陽光発電のメリット・デメリット～太陽光発電の仕組みとは？
太陽光発電は、再生可能エネルギーです。
地球規模でエネルギー問題、環境問題への取り組みが行われているなか、日本でもエネルギー対策として太陽光発電システムが取り入れられてきました。
ただ、太陽光発電と聞くと、多くの人は家の屋根の上に設置された太陽光パネルを思い浮かべるぐらいで、その仕組みについてはあまり知られていないのではないでしょうか？
まずは太陽光発電にはどんなメリット・デメリットがあるのか、そもそもどんな仕組みなのか。そんな太陽光発電についてご説明します。
日本のエネルギー事情は？
2011年（平成23年）に発生した、東日本大震災。
ここから地震や津波の被害とともに、原子力発電（原発）に関する問題が大きく取り上げられてきました。
それは多くの人々に、「エネルギー」について考えるきっかけを与えたのではないでしょうか？
特に、人々が生活するうえで最も大切なエネルギーの一つ「電気」については、
- 原子力発電の停止による電気供給力の低下
- 火力発電の増加による燃料費の上昇
といったエネルギー事情の変化をもたらしました。
火力発電は、石油などの化石燃料によって電気が生み出されるもの。
すると燃料費の上昇が電気代の値上がりにつながっただけでなく、CO2の排出量も増加したわけです。
そして将来を見据えた時に、化石燃料など限りある資源に頼る発電方法への懸念もついて回るようになりました。特に日本は、国内にエネルギー資源が乏しく、海外からの輸入に頼っています。
大量に排出されるCO2が、地球の環境に悪影響を及ぼしていると言われている現代。
このCO2排出量の削減をすることや、限りある資源に頼らない発電の模索などが、エネルギー問題や環境問題への大きな取り組みの一つとなっているのです。
家庭のエネルギー消費量は増加傾向
日本の家庭で消費されるエネルギー量は、増加傾向にあると言われています。家庭で特に多く使われているエネルギーは電気です。
そこで電気をはじめとするエネルギーの消費を減らす「省エネ」が求められています。省エネ家電など、エネルギーを削減するための家電製品などがたくさん登場し、取り入れられてきました。
さらに、家庭では「省エネ」だけでなく、エネルギーを創り出す「創エネ」もポイントです。その「創エネ」の要の一つと言えるのが、太陽光発電です。
太陽光発電の歴史
日本では1970年代のオイルショックのころから、太陽光発電の開発・普及に取り組んでいました。
一時は石油の値下がりなどで、国内市場は縮小傾向にあったものの、2010年代から太陽光発電の導入量は急上昇。
特に2011年の東日本大震災以降、日本政府はエネルギー政策を推進し、翌2012年には再生可能エネルギーの固定価格買い取り制度を導入したことも大きく影響しました。
さらに日本政府は、住宅からのCO2排出量を削減することを目標に、ZEH（ゼッチ／ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス）基準の家づくりによるエネルギー政策を進めています。
ZEH（ゼッチ）とは、環境省・国土交通省・経済産業省などが推進する、家づくりの基準です。
その基準とは、1年間の消費エネルギーより住宅で生み出すエネルギーのほうが多い、あるいはその差がゼロになること。つまり、「使う分よりもたくさんのエネルギーをつくる家」ということです。
このZEHは「省エネ」と「創エネ」によって実現するわけですが、「創エネ」を担うのが、太陽光発電システムです。
国によるZEHの促進施策もあって、太陽光発電の普及は着実に進んできました。
太陽光発電の仕組み
一般的な住宅用の太陽光発電システムとは、どんな仕組みなのかご説明します。
- 太陽電池モジュールを屋根に設置。太陽の光エネルギーを受けて太陽電池が発電する。
- 太陽電池が発電した直流電気を、パワーコンディショナが、家庭で使える交流の電気に変換。
- 家庭の家電製品に電気を供給する。
発電量は、住んでいる地域や設置場所、太陽光発電システムの容量、種類によって異なるので、太陽光発電システムの導入を検討している場合は、商品の発電量にも注目してください。
太陽光発電は、特別複雑なシステムではありません。
専用のモニタを設置すれば、日々の発電状況や使用量も確認できるなど、とても便利なものです。
太陽光発電のメリット
太陽光発電の主なメリットをご紹介します。
1.電気代を節約できる
太陽光発電で創った電気を使えば、電力会社から買う電気を減らすことができます。
2.災害や停電時に電気が使える
地震や台風などの自然災害で停電になると電気が使えなくなります。太陽光発電があれば、昼は太陽光発電で発電した電気を使うことができます。蓄電池があれば電気を貯めることができ、太陽光が発電しない夜間も電気を使うことができます。
3.蓄電池などの連携で電気を効率的に使える
創蓄連携システム連携など、太陽光発電と蓄電池を連携して使うことで、一般的に電気代が安い夜間に電気を買い、電気代が高い昼間に蓄電池の電気を使うことが可能です。
4.売電収入を得られる
太陽光発電で創った電気は、国や電力会社などに売ることができます。
5.クリーンで枯渇の心配がない
日光さえあれば発電が可能で、CO2排出をしないので、環境にやさしいエネルギーです。
お手入れの手間が少ない太陽光発電は、自然のエネルギーである太陽光を利用したものなので、エネルギー源が無尽蔵であり、またCO2などの大気汚染物質を発生させることがありません。
地域によっては地方自治体が太陽光発電システムの導入に対して補助金を出しているところもありますので、チェックしてみてください。
太陽光発電のデメリット
太陽光発電のデメリット
1.導入費用が高い
昔に比べると費用は安くなっていますが、やはり初期費用がかかります。補助金などを活用したり、導入前のシミュレーションで導入するメリットを確認するといいですね。
2.定期的なメンテナンスが必要
発電量の維持や安全性の面から定期的な点検が必要になります。
3.発電量が天候に左右される
発電量は日射量に影響されるので、思うように発電しないことがあります。雪がたくさん積る地域など、発電量には地域差があります。
4.屋根の向きによって発電量が変わる
発電効率が高いのは南向きです。屋根の角度や向きによって発電効率が変わります。また、角度によっては反射光トラブルが発生することもあります。
5.パワーコンディショナの設置場所が必要
直流から交流に変換するパワーコンディショナの設置場所が必要になります。最近ではコンパクトなものが登場しています。
これまで、太陽光発電をはじめとする再生可能エネルギーを利用した発電には、「天候に左右されやすいため、電力供給が不安定である」というデメリットが挙げられていました。もちろん日照量によって、太陽光発電によって生み出される電気には差が生まれますが、日本は全国的に1年中、太陽光が降り注いでいる国。
現在では発電機器の性能も向上し、家庭の消費電力量を太陽光発電で賄えるケースも出てきているほどです。
こうして太陽光発電のデメリットは解消されてきています。
まとめ
地球規模でエネルギー問題が深刻化するなか、日本では家庭のCO2排出量を削減するため、ZEH（ゼッチ）住宅の普及が進められています。
ZEHは「省エネ」と「創エネ」で実現され、「創エネ」の部分を担うのが太陽光発電です。
太陽光は再生可能エネルギーであり、また太陽光発電はCO2を排出することはありません。
さらに太陽光発電の機器も性能が向上し、天候によって電力供給が不安定になるというデメリットも解消されてきています。
また、世界的に見ても“地震大国”である日本。
1995年（平成7年）の阪神淡路大震災
2011年（平成23年）の東日本大震災
2016年（平成28年）の熊本地震
をはじめ、これまで多くの大地震の被害に見舞われてきました。
こういった災害時には電気が止まることも懸念されます。
しかし、電気の供給が止まってしまっても、太陽光発電でつくった電気を、蓄電池に貯めておけば、緊急時に利用することが可能です。
環境を守り、かつ非常時に活躍する太陽光発電。
それは今や、家づくりにおいて欠かせないものになりつつあります。