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個人も法人も知っておきたい!太陽光発電のメリットデメリットを解説

太陽光発電

日本の発電システムは、化石燃料の火力発電、原子力発電、そして経済産業省の規定では細かく分類されていますが、再生可能エネルギーと呼ばれているものとして、

・水力発電
・太陽光発電(PV)
・太陽熱発電(CSP)
・バイオマス発電
・風力発電
・地熱発電
・潮力発電

などが挙げられます。

エネルギー源の大元としての電力の確保の問題と、地球温暖化に関係する二酸化炭素問題が浮上するにつれて、クリーンなエネルギー源である再生可能エネルギー中でも、「太陽光発電」に注目が集まっています。

そこで、自然エネルギーの最先端に位置する、太陽光発電のメリット、デメリットを精査することで、どのような視点に立って先行きを見据えるべきなのかを検証することにしましょう 。

太陽光発電とは?

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ここでは、太陽光発電が半導体の持っている特性を活かし、光エネルギーを電気エネルギーに変換するという物理的原理を説明するのではなく、エネルギー全体の中で太陽光発電がどのような意味合い、位置づけにあるのかを解説していきます。

有限資源である化石燃料への対応

電力エネルギー問題には、解決すべき課題が多く存在します。

その中でも有限資源である化石燃料を主体にした火力発電システムの限界は大きな問題となっています。

それに対し、太陽光は無尽蔵でありクリーンなエネルギーの確保は地球環境に最もやさしいシステムということができます。そして、多くのエネルギー源が持っている矛盾の解決に資する価値を有しています。

エネルギーの自給率を高めます

日本のエネルギーの元となる化石燃料、ウランなどは約96%が輸入となっています。

これの意味するところは、輸入条件や環境に変化があった場合、日本のエネルギー政策に対して、致命的なことが起きることを意味しています。

輸入されない場合もありますでしょうし、高価格での輸入条件を飲まなければならないこともあるかも知れません。

このような場合、エネルギー源の輸入に対して相応の金額を払わなければいけなくなります。

それに対し、太陽光発電をはじめとする再生可能エネルギーでは、稼働させるためのエネルギー源を必要とせず、自然でクリーンな上に永続的に降り注ぐ太陽エネルギーが役立ち、エネルギーの自給率を上げることが期待できます。

特性を活かした電力の供給配分

太陽光発電は昼間しか発電することは出来ません

従来の火力や原子力発電は、一年中ステディな発電が出来るのに対して、太陽光発電は昼間にしか発電出来ないタイムリーな発電ということで、夏の電力需要期で電力が必要とされる場合、電力不足に陥らないように十分に対応ができる発電システムと言えます。

と同時に、火力発電のシステムを補うようになる場合は、二酸化炭素の排出量を減らすことになり、環境問題を含めて一挙両得となります。

身近なところで電力供給が簡単に!

産業用や一般家庭用を考えた場合、身近に太陽光発電システムを設置しておけば、電力を必要とする場面が出てきます。家回りや山奥のような場所でも電力が供給配分できます。

天候のことを考えた場合には蓄電池を用意しておけば、燃料も要らないし送電線も必要ありません。

それから、防災時にも非常用電源として使うメリットもあり、とにかく、暮らしの中での利用価値が高い発電システムといえるでしょう。

環境破壊の防止に貢献

地球温暖化の原因に挙げられている二酸化炭素

化石燃料を使っている限りその排出を止めることは出来ません。ですが、太陽光発電システムを利用すれば、まさに、クリーンなエネルギーをべースにするわけで、二酸化炭素の排出の心配はありません。

個では小さいかも知れませんが、個がまとまった大きな集合体になれば大きな効果を生み出すことになります。太陽光発電は環境を守る先兵として貢献します。

電気代に関するメリット・デメリット

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太陽光発電システムの導入目的には、発電した電気を自宅に使う場合と、余った電気を売電する2つがあります。

多くは、余った電気の売電を視野において導入するようですが、発電量が10kw未満のいわゆる住宅用では発電した電気すべてを販売できるわけではなく、自宅用に使用して余った電気を売電できる仕組みになっています。

そこで、自宅使用しながらも売電した場合のメリットデメリットについて見て行きます。ここで問題となるのは、太陽光を受けられる昼間しか発電システムが稼働できないということです。

それに加え、昼間であっても曇りの日や雨の日には稼働できないとことも前提にしなければなりません。

電気代に関するメリット

メリットは何といっても電気代の節約です。

1. 電気の自家使用は発電システムが稼働する昼間の時間ということになることから、仮に1日あたりの昼間の使用率が20%とすると、月間の全使用量が350kwhの場合70kwh分だけ使用量が減ります。
季節的には夏場の冷房使用、冬場の暖房使用時(日照時間が短いというハンディがあります)には、電気代を下げることができます

2. 太陽光発電システムの導入を考える人は、少なくとも電気の使用やコストセービングに関心があるので、導入後には節電マインドの高まりから、無駄な電気の使用についてチェックするようになり、少しでも電気を余らせて、【平均の売電コスト31円>平均の買電コスト25円】という関係から、売電用に回すコスト意識の考え方が電気代に反映されます。
この節電マインドからの節約パーセンテージを10%とすると、月間使用量350kwhから35kwhが減ることになり、その分電気代を安くできるメリットがあります。
つまり、節電マインド設定効果が現れることが期待できるということになります。

3. 電力会社との電気使用に関する契約の取り決めでは、例えば、東京電力の契約種別―従量電灯Bで50A(アンペア)契約の場合、仮に、1カ月291kwhと444kwhを比較すると、

例えば、291kwhの使用量では、

基本料金          1404円

電力量(120kwh)   2342円(19.50円/kwh)

電力量(121~300kwh) 4446円(26円/kwh)

燃料費調整額      -1414円

再エネ発電賦課金      654円

合計           7442円

444kwhの使用量では、

基本料金             1404円

電力量第一段料金(120kwh) 2342円(19.50円/kwh)

電力量第ニ段料金(121~300kwh)4680円(26円/kwh)

電力量第三段料金(301kwh以上) 4322円(30円/kwh)

燃料費調整額      -2095円

再エネ発電賦課金      999円

合計              11652円

のようになっています。

これから判ることは、電力の使用量に応じて料金が変わってきます
つまり、300kwhを超えると1kwhあたりの料金が、26円から30円に上がることになるわけで、仮に太陽光発電で300kwh以下に抑えることが出来れば、1kwh当たり4円をコストダウン出来ることになります。

4. 前の項で見られたように電気代は、基本料金、電力量の三段階料金、燃料費調整費、再エネ発電賦課金の合計となっています。
したがって、太陽光発電を導入した場合、電力量の段階料金でも電気代のセーブが出来ましたが、使用電力量が減ると当然、燃料費調整額と再エネ発電賦課金もそれにつれて減ることで、電気代が安くなります。
こうした結果からみると、毎月の使用電力が多い場合ほど、太陽光発電を導入することで第三段料金の部分が減ることになりますので、電気代低減のメリットが出てくることになります。

電気代に関するデメリット

一方で、電気代に関するデメリットにはどのようなことが挙げられるのかを見て行きます。

1. まずデメリットとして挙げられるのは、エネルギー元となる太陽に燃料費はかかりませんが、自然現象である天候に左右されることで、安定した発電量を確保できない場合があります。

そうなると、メリットの部分の考え方通りには行かなくなり、電気代の低減は難しくなります。

2. 節電マインドの方向性が、太陽光発電システムでの問題だけでなく、既存の電力システムの中にもあることの認識が進むかどうかにもかかってきます。

つまり、太陽光発電で電気代が下げられると、それで満足してしまう可能性が生じます。

しかしながら、深夜電力の格安料金を利用すると、昼間1kwhあたりのコストを下げることができるわけで、このような節電マインドが活かさなければ、意味がないことになってしまいます。

環境に関するメリット・デメリット

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環境面に関するメリット、デメリットについては、一般家庭用もさることながら、産業用の太陽光発電のポジショニングが多くの影響をもたらしています。

特に、東日本大震災で東京電力の福島原子力発電所の事故以来、すべての原子力発電所の稼働がストップしたことで、エネルギー問題が改めてクローズアップされ、再生可能エネルギーに注目が集まるようになりました。

特に、放射能問題が環境に及ぼしたマイナス面が大きいだけに、再生エネルギーの中でも太陽光発電が脚光を浴びるようになっています。

そこで、太陽光発電のメリット、デメリットを見て行きます。

太陽光発電の環境へのメリット

何といっても、太陽という無尽蔵にある光エネルギーを利用することで、化石燃料による発電システムのように二酸化炭素の排出がありません。

したがって、地球環境にやさしいエネルギーということになり、地球温暖化防止への切り札になります。

効率性の問題が常に付きまといますが、従来の化石燃料や原子力による発電システムを代替するエネルギー源になる可能性が非常に高く、化石燃料のように有限ではなく、無限にあるエネルギー源としての役割と、環境負荷がないことが挙げられます。

先に挙げた一般家庭での節電マインドを発展させた場合、太陽光発電の導入が地球環境の負荷を低減させ、地球温暖化の阻止に向かってのモチベーションを上げることで、一軒一軒の小さな環境負荷への取り組みがまとまり、多くの人に地球環境を守育するマインドを植え付けます。

太陽光発電の環境へのデメリット

太陽光発電システムの一般家庭への普及につれて住生活空間への浸透が始まり、近隣地域住民に対して光の乱反射などが、日常生活に苦痛を与えるなどの影響を及ぼしています。

これは、10kwh以上の事業展開の場合も同様で、地域の遊休地を利用した場合に大規模な設備が近隣住民の住生活環境に対して同じように反射光公害をもたらすことがあります。

事業展開を進めるうえで、遊休地の確保が拡大されるようになると、林や森などの緑地ゾーンへの進出が始まり、自然環境が損なわれるような事態が生じます。

折角の自然環境が、自然エネルギー、再生エネルギーの開発という名目のもとに、破壊されることが起きます。

つまり、地球環境の生態系をまもると言いながら、逆に破壊することもあるのです。

売電に関するメリット・デメリット

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太陽光発電導入目的の一番目は節電が挙げられますが、二番目には売電が挙げられています。

そこで、太陽光発電の売電について考察してみましょう。

売電のメリット

一般家庭用の10kwh以下の場合は、余剰電力の売電を10年間にわたってすることができます。もちろん、天候に左右されることはありますが、工夫次第では売電に回す電力で、それなりの収入を上げることができます。

その制度は固定価格買取り制度と呼ばれ、売値を一定期間固定することで、電力会社が買い取ってくれます。

そして、その価格設定は普段使用している電気料金より高い価格が設定されているので、自家使用よりも売電したほうが得になるようになっています。

固定価格買取り制度で売電契約をした場合、10年間にわたってその契約は履行されることになっています。一度契約が決まると、買取り価格は途中で変わることはありません

したがって、この制度が出来てすぐに契約した人は、高価格での売電を行っています。

因みに、これまでの推移を追ってみると次のようになっています。

平成22年 ―48円/kwh

平成23,24年  ―42円/kwh

平成25年   ―38円/kwh

平成26年 ―37円/kwh

平成27年 ―33円/kwh

平成28年 ―31円/kwh

平成29年  ―28円/kwh(見込み)

となっています。

これで分かる通り、平成22年に契約した人は1kwhあたり48円となっていますが、平成28年の契約した人は31円で17円も下がっています。

この分で行くと当然、平成29年度の契約した人は、3円下がると見られています。

もっとも、初期の段階で導入をした人は、発電システムの価格が高かったという背景もありますし、技術的な性能においても、現在のシステムと比較すると効率が悪いというハンディキャップもあるようです。

売電シュミレーション

例えば、単純計算で年度別の売電のシュミレーションをしてみますと、次にようになります。

 

平成26年 5000kwh/年×0.65×37円=120,250円

平成28年 5000kwh/年×0.65×31円=100,750円

平成29年 5000kwh/年×0.65×28円= 91,000円

※前提条件は1年間、売電パーセンテージを65%とし、年間の消費電力を5000kwhとします。

となっています。

契約は10年になりますので、これを10倍すれば10年間の売電金額になります。

このように、金額を算定することで、発電システムの導入金額との比較ができることになります。

当然のことですが、平成26年と平成29年の発電システムのセット価格は29年の方が安くなっていますの、その辺りを斟酌すると差額はそんなに気にならないかも知れません。

10kwh以上の事業者に対しては、すべての発電電力は売電できる上に、売電期間も20年とされています。10kwh~2000kwh未満の売電価格は、

平成28年―24/kwh

平成29年―21/kwh(見込み)

となり、2000kwh以上は入札で決めるようになっています。

売電のデメリット

売電デメリットは、1kwhあたりの売電価格は、年々下がっていることから、余剰電力をどう作り、より売電に回せるようにならないと、導入初期費用対売電費用効果が悪くなる傾向にあります。

このようなことを前提とすると、発電容量が大きいほど売電収入が多くなることが分かります。

つまり、逆に言うと、システムそのものが小型で発電量が少ない場合には、売電メリットが感じられなくなります。

それと、昼間に電気を多く使うところでは、その分売電に回せなくなるので、デメリットになります。

なぜなら、売電システムは昼間の余剰電力の販売がベースになっていますので、電気をより多く使う家庭にはメリットがないことになります。

災害時に関するメリット・デメリット

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ここではまず、天候不順がない前提で考えることにいたします。

なぜなら、雨や雪、曇りの状況では発電システムが働かないので、災害うんぬんと言ってもリアリティがありません。

したがって、しっかりと発電システムが稼働していることで話を進めることにいたします。

災害時のメリット

天変地異によるインフラ破壊でない場合、例えば、ある特定地域の停電や雷などで一時的に停電になり、電力会社から電力が送られてこなくなった際には、太陽光発電は自動停止するようになっています。

しかしながら、自立運転システムが稼働し、太陽光がある限り運転を開始します。

それでも、使用電力は1.5kwと決まっていますので、その範囲内の使用になります。

夜でしたら、蓄電設備が付帯されていれば、蓄電池(家庭用で1~5kwh)から必要の電力を得られることができます。

蓄電設備は性能にもよりますが、初期投資が200万円もする高額のものから、70~90万円程度のものまでありますが、発電システムと合算すると、かなりの費用をかけることになり、売電による金額回収の期間延長を余儀なくされることになります。

災害時のデメリット

東日本大震災の際、一部の地域で生活インフラが復興するまで太陽光発電システムが稼働し、携帯電話などの充電に役に立つことがあったらしいですが、基本的には、激甚災害のような場合には、全てのインフラが停止する事態に陥るわけで、太陽光発でシステムだけが被害を受けないということはあり得ません。

補助金に関するメリット・デメリット

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初期の太陽光発電システムの導入時の際、設置費用が高額だったために資金負担が大きく、中々導入が進まないということがあり、国は補助金制度を整備することで資金負担を軽減し、導入しやすい環境を作りました。

その後、太陽光発電システムの設備は、設置件数が増えるにつれてコストが安くなったことと、余剰電力の売電効果も含めて導入が進んだことで、国の補助金制度は廃止になり、現在では自治体のみになっています。

自治体ごとによって補助金額は違っており、対象となるのは10kwh以下の新規発電システムとなっています。

また、店舗併用住宅、アパート、マンションのような共用住まい、事務所なども含めて、支給条件、申請の方法も自治体によって異なっていますので、事前に自治体に問い合わせることが大切になります。

その自治体からの補助金は、都道府県と地方自治体(市区町村)の二通りあります。

しかしながら、都道府県に関してはすべてが補助金を出しているわけではなく、かなり限られた状況になっています。

一方の市区町村の方は、多くの自治体が補助金対応をしており、1kwhあたり20,000円を中心にして、上限を70,000~90,000円程度と決めている場合が多いようです。

こうして見ると、補助金のメリット、デメリットについては、太陽光発電システムそのものの価格は変わらないとして、導入予定者がどこの市町村の住民かによって補助金の額が違ってくるので、その点での差異がポイントになっているようです。

実際に、例えば東京都の場合では、都からは20,000/kwhで最大199,000円が補助され、その他に区や市は補助金の予算限度額が設定されていて、その範囲内で金額には違いがありますが補助金が出されています。

このように東京都の住民は、東京都+市町村区の二本立ての補助金制度になっていますが、例えば、千葉県の場合では県としての補助金はなく、市町村に補助金を交付するような制度を設けています。

したがって、千葉県の場合は各市が窓口になる補助金制度になっています。

このように、各都道府県での取り組みには差異がありますので、太陽光発電システムを導入する場合には、各市町村窓口に問い合わせることが大事になります。

太陽光発電は再生エネルギーのエース

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中学の理科に時間に習った光合成は、まさに太陽光がないと成立しません。太陽光を巧みに利用しているのは植物です。

そう考えると、特に農業を営んでいる人は太陽光の恩恵を受けていることになります。

その太陽光をエネルギーとして利用したのが太陽光発電システムということになります。

東日本大震災での原子力発電所の事故による放射能害や、火力発電の化石燃料による二酸化炭素問題と、広義の地球温暖化問題などがクリーンエネルギーに期待を寄せることから、太陽光発電システムが、再生エネルギーのエースとして脚光を浴びることになっています。

特に、環境問題に対して意識の高い人の登場が、既存の電力エネルギーに疑問を感じるようになり、自然界の再生エネルギーである、水力発電、太陽光発電(PV)、太陽熱発電(CSP)、バイオマス発電、風力発電、地熱発電、潮力発電などによる発電システムの存在を認めることで、地球環境の負荷の軽減を図るように、行動を起こし始めています。

太陽光発電システムはその先導役を果たす最も身近な電力発電システムで、設備技術の進展とコストパフォーマンスの低減が進むこと、さらに、自家需要による電力料金の削減、そして、売電による導入コストの回収の「見える化」への提言が、デメリットのメリット化に繋がるようになれば、太陽光発電システムの導入する家庭も増えてくることが期待できます。

太陽光は永遠のエネルギー源

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いかがだったでしょうか?

エネルギーを石炭、石油、天然ガスなどの化石燃料に頼っている限り、主導権は産出国にあるわけで、燃料の価格変動に対して右往左往することになり、電気料金もそれにつれて乱高下します。

それだけでなく、環境を汚染する二酸化炭素―温室効果ガスも切実な問題を投げかけています。

いかにして、温室効果ガスを削減すればいいのかは、エネルギー問題と直結した喫緊の課題になっています。

そこで、無尽蔵の太陽というエネルギ-源を取り込む太陽光発電は、それらの課題解決の1つのシステムということができます。

産業用の太陽光発電のアプローチは、当然ビジネス視点に立脚点がありますが、家庭用の場合は、もちろん、システム導入費用の回収を意図することがありますが、全てがそうではなく、軸足を環境という視点に置き、クリーンなエネルギーの利用を手にしたいと考えて、改めて導入を考える人が現れているようです。

 

 

まとめ
<ul>
<li>太陽光発電は地球環境にやさしい再生可能エネルギーのエース</li>
<li>太陽光発電は自家用の節電志向になる</li>
<li>太陽光発電は投資で売電が可能</li>
<li>太陽光発電は環境マインドを高めるクリーンなエネルギー</li>
<li>太陽光発電は災害時のインフラとして利用が可能</li>
<li>太陽光発電は地方自治体の補助金制度がある</li>
</ul>

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