住宅の太陽光発電の仕組みについて

そもそも太陽光発電とはどういったものなのでしょうか。住宅に付けることのできる太陽光発電について、まずはわかりやすくご説明します。

太陽光発電とは

家の屋根や空き地などに並ぶソーラーパネルを、見かける機会が増えたと感じたことはありませんか。太陽光発電はどんどん身近なものになってきています。太陽光発電とは、「太陽電池」を用いて太陽光を直接的に電力に変換する発電方式のことを言います。太陽電池は「電池」と名が付いていますが、電力を蓄える装置ではなく、太陽の光エネルギーを直接電力に変換する「発電機」の役割をはたします。そのため、太陽光が当たっていない夜間や、日照不足の時間は発電することができません。

太陽電池をたくさんつなげたもののことを、「ソーラーパネル」と言います。太陽電池のいちばん小さな単位を「セル」と言い、そのセルを板状につなげたものがソーラーパネルになります。休閑地などの広い土地に大量のソーラーパネルを設置した「メガソーラー」と呼ばれる太陽光発電施設も増えています。太陽光発電は、火力発電や原子力発電のように、燃料を必要としません。そのため排気ガスやCO2、燃えかす、使用済み燃料の処理なども発生しません。地球環境にやさしい安全でクリーンなエネルギーとして、近年急速に普及が進んでいます。
自然エネルギーで発電する方法は、他にも水力発電や風力発電などが知られています。太陽光発電はそれらと比べると、設置するのが簡単であり初期費用も安く済むため、一般住宅に取り入れやすい発電方法と言えます。

ちなみにソーラーパネルのことは「太陽電池モジュール」とも呼びます。
「ソーラーパネル」は日本で太陽光発電システムが登場した当初から使われていた呼び方になります。太陽熱を使用した製品にソーラーパネルという部品があったため、住宅用太陽光発電システムのパネルを「太陽電池モジュール」と呼びはじめたと言われています。太陽電池モジュールは、他にも「太陽光パネル」や「太陽電池パネル」「太陽電池板」などと呼ばれることもあります。現在の太陽光発電メーカーはソーラーパネルより、太陽電池モジュールと呼ぶことが多いようです。
この記事ではわかりやすく「太陽光パネル」として説明していきます。

一般的な住宅の太陽光発電に必要なものは、太陽光パネルとパワーコンディショナーになります。パワーコンディショナーとは、太陽光発電システムに搭載されている機器の一種で、発電された直流電力を家庭内で利用できるように交流電力に変換してくれる機器のことです。屋根などに設置した太陽光パネルに太陽光が当たることで、内部の電子が移動して電気が作られ、パワーコンディショナーによって家庭で利用できる電気に変換されます。

住宅の太陽光発電の売電について

太陽光発電で発電した電気のうち、使いきれなかった分は電力会社に送り、買い取ってもらうことができます。この仕組みを「売電」と言います。太陽光発電の売電は国が決めた制度に基づいて行われており、太陽光発電の売電について定めるルールとして「FIT制度」があります。

FIT制度とは、固定価格買取制度（Feed-in Tariff）のことで、太陽光発電で作った電気を、あらかじめ決められた価格で買い取るよう、電力会社に義務づける制度のことです。太陽光発電では、固定価格での買い取り期間が10年間と定められており、たとえば、2022年6月にFIT制度の適用を受けた場合、2032年6月中まで同じ価格で売電可能になります。FIT制度により保障される売電価格は毎年見直されており、売電価格は年々低下傾向です。

なお、FIT制度を利用して買い取ってもらえる電力は、「自宅で必要な電気を利用したあとの余剰分のみ」、「太陽光発電設備を設置してから10年間」と定められています。単純に電気を多く作れば、多くの利益が出るというものではないことと、売電価格はずっと一定ではないことを頭に入れておきましょう。

太陽光発電を導入するメリットとは？

住宅の新築時は大きな費用が必要になります。太陽光発電の設置はさらに費用が増すため、新築時に導入するか、必要と感じたときに後付けするか、悩む人も多いでしょう。新築時に導入する場合と後付けした場合との、それぞれのメリットをご紹介します。

新築時から太陽光発電を導入するメリット

電気代を削減できる

昨今、電気代は上がる一方であり、コロナ禍においては在宅ワークをする人も増えたため、今までより電気代が高くなった家庭も多いのではないでしょうか。太陽光発電を導入することで、日々家庭で使う電力の一部を作れるため、光熱費を抑えることが可能です。オール電化住宅であれば、太陽光発電との相性も良いため、それなりの光熱費削減が見込めます。
また、太陽光発電を取り入れている場合、単純に電気代を削減できるだけではなく、再エネ賦課金も削減できます。再エネ賦課金とは、再生可能エネルギーを普及させるための費用で、全世帯が購入する電気使用量に応じて課金されている費用です。ちなみに2022年度の再エネ賦課金は3.36円/kWhになっています。電気料金の明細を見ると、再エネ賦課金の項目で課金されているため、一度確認してみましょう。

売電収入がある

太陽光発電で発電された電気は、家庭で使用する分を除き売電することができます。経済産業省の資料によると、平均的には住宅用太陽光発電が作った電気のうち、自家消費されるのは3割程度であり、約7割は売電されます。太陽光発電は毎年設置費用が安くなっているため、それに合わせて売電価格も下げられています。それでも10年ほどで設備に投資した費用を回収できる可能性は高いため、それ以降は純粋に収入になります。

初期費用がかかる反面、補助金の申請をできる可能性がある

太陽光発電の設備設置には少なくない費用がかかります。ですが、ZEHの補助金やこどもみらい住宅支援事業対象である場合や、自治体独自の支援を行っている地域によっては補助金を申請できる可能性があります。補助金が活用できれば、初期費用を抑えて太陽光発電を導入できます。前項で紹介した通り、太陽光発電で作った電力は売電ができるため、設備投資に使った費用が通常より早く回収できるかもしれません。自分の住む地域に補助金があるか、全国の補助金がわかるサイトがあるため、気になる方はご参考までにご覧ください。

夏涼しく、冬暖かい

太陽光発電を設置すると、夏にパネル直下の部屋が夏は涼しくなることがあります。これは太陽光パネルによって夏の強い日差しが遮られることが理由だと言われています。ならば冬は寒くなりそうですが、冬には太陽光パネルが放射冷却を抑制するため、直下の部屋は暖かくなる傾向があります。思わぬ効果ではありますが、このような恩恵は入居時から長く受けられた方が嬉しいですね。

ローンをひとまとめにできる

新築時から太陽光発電を導入することで、ローンをまとめることができます。太陽光発電を後付けする場合には、ソーラーローンや太陽光ローンと呼ばれるローンを利用することも可能です。ですが、新築時から太陽光発電を導入していれば、住宅ローン1つにまとめることができます。住宅ローンと別にローンを組む必要がないため、余計な手間もかからず、資金計画も立てやすくなると言えるでしょう。

最初から太陽光パネル設置を念頭においての家づくりができる

最初から太陽光発電を導入するのであれば、新築する際に太陽光発電に最も適した屋根の形状を検討できます。太陽光が当たりやすい方角や角度を検討できるため、後付けするより効率の良い発電が可能になります。屋根の角度などによっては、反射の方向などで近隣に迷惑をかけてしまう可能性もあるため、最初から考慮に入れておくことで、不要なトラブルを回避することにも繋がります。

災害時や停電時も一定の電力が使用できる

自宅で発電ができることで、大きな災害があった場合や、停電が起きたときにも一定の電力の供給が可能になります。地震などの災害があった場合、電気やガスなどライフラインが断たれてしまうことがあります。しかし、太陽光発電を設置していれば、日中発電している間は一定の電気を利用可能です。蓄電池システムも併用すると、さらに安定して電力を確保でき、夜間に利用することも可能になります。
太陽光発電での電力は決して大きくないため、不自由なく使えるというほどではありませんが、非常時にも一時的に使える電力があることで、安心が得られるのではないでしょうか。

環境にも優しい

太陽光発電は自然エネルギーを利用した発電法です。自分達のメリットだけではなく、社会的な目線で考えた場合、環境にも優しいシステムだと言えます。

太陽光発電を後付けすることのメリットは？

固定資産税がかからない

太陽光発電を後付けする場合、屋根上におくタイプになるため固定資産税の対象になりません。ただし、新築時に導入した場合でも屋根材一体型でなければ課税対象外のため、後付けした場合に特化したメリットとは言えません。

予算に余裕ができてから導入することが可能

新築時に予算の都合で太陽光発電の導入を諦めた場合でも、後々予算に余裕ができてから採用するという選択肢もあります。ただし、後付けの場合、施工費用などが新築時に導入するよりもかかる場合が多いため、トータルコストで見ると高くついてしまう可能性が高くなります。

これらのことから、太陽光発電の設置を希望している場合は、後付けするより新築時に付けることをオススメします。後付けに関しては、中古住宅を購入した場合などに屋根のリフォームと一緒に行うと良いでしょう。

太陽光発電を導入することのデメリット

良いこと尽くめのような太陽光発電ですが、デメリットもあります。詳しく説明していきます。

費用がかかる

太陽光発電が導入され始めた初期に比べると、費用はかなり安くなりましたが、それでも一般的に100万円以上の初期費用がかかります。決して安い金額ではないため、悩む方も少なくないでしょう。もし補助金の対象であれば、ぜひ申請するようにしましょう。また、設置費用は太陽光パネルのメーカーなどでも大きく異なるため、大手メーカーだけではなくても良質なパネルを取り扱っているメーカーのものを選ぶことで費用を抑えられます。

太陽光発電の設置には、初期費用だけではなく、メンテナンス費用も必要になってきます。2017年の改正FIT法の施行により、太陽光発電システムの「保守点検・維持管理」が義務化されました。これによると、3〜4年ごとのメンテナンスが推奨されています。売電収入を少しずつ積み立てることで、メンテナンス費用に当てると良いでしょう。
メンテナンス費用がかかることは決してマイナスなことではありません。きちんと保守・点検をすることで故障に気づくこともあります。耐用年数より短い期間での故障の場合は保証がついていることが多く、保証期間での故障は無償で対応してもらえます。また、昨今の異常気象では雹により太陽光パネルが破損する例などもあります。故障した場合、発電効率が落ちたり、最悪発電できなかったりする可能性があるため、保守点検を行うことでこれらのリスクを回避できます。

発電量の安定性

太陽光をエネルギー源としているため、発電量は天候に左右されます。天候が悪い場合には発電量が著しく低下します。冬などはそもそも日照時間が短いため、他の季節からすると発電量が少なくなります。しかし、夏場など日照時間が長い時期と平均し、年間を通してみると、安定した発電量だと言えるでしょう。
ちなみに、太陽光パネルに影がかかることなども発電量に関わってきます。例えば、電柱や看板などの影がかからないかなどは事前に必ず確認しましょう。事前にきちんと確認していたとしても、後から南側に大きなビルが建ち日陰になるという可能性もあります。安定した発電のためには、きちんと太陽光があたる必要があることを認識しておきましょう。

屋根に負荷がかかる

太陽光パネルは1枚あたり約15kgの重量があります。家庭での太陽光パネルの設置容量は、だいたい3〜6kWが一般的です。例えば、4kWの場合は最大出力200Wのパネルならば20枚、250Wのパネルなら16枚設置することになります。計算すると240〜300kgほどの負荷が屋根にかかることになります。その負荷が1点集中するわけではないため、屋根に構造上問題がない限り、悪影響を与えるほどではありません。しかし、屋根の重量が重くなることは、耐震性の低下につながるため十分な耐震性があるかどうかの確認をきちんと行いましょう。

気をつけなければならないのは、悪質な業者が施工した場合、雨漏りの原因になる可能性があることです。設置金額が相場から著しく高かったり安かったりする場合や、屋根の軒先ギリギリ、または屋根からはみ出した太陽光パネル設置を提案するような業者は避けるべきです。施工を依頼する際は信頼できる業者を選ぶようにしましょう。

設置スペースの確保が必要

太陽光発電をする場合、大前提として屋根など太陽光があたりやすい場所に、太陽光パネルを設置する必要があります。都心部の狭小地などでは、まず屋根面積の確保が問題になります。ほかにも北側斜線制度の関係上、屋根を南側に向けにくい場所もあります。北側斜線制度とは北側隣地にある住宅の日当たりに配慮した規制のことです。
また、屋根に太陽光パネルを設置するだけでなく、パワーコンディショナーの設置も必要になります。サイズはメーカーや商品によってもまちまちですが、電子レンジくらいの大きさで奥行きは20センチくらいは必要になります。パワーコンディショナーは屋内用・屋外用があり、好きな方を選択できますが、できるだけブレーカーの位置に近い方が効率が良いです。そのため、後付けするよりも新築時から導入する方が、レイアウト上でも効率的だと言えるでしょう。

確定申告や固定資産税が必要になる可能性がある

固定資産税に関しては屋根上に置くタイプの一般的な太陽光発電であれば課税対象外です。屋根材一体型という、太陽光パネルが屋根材の役割も果たしているタイプの設置形態の場合には課税対象になります。
太陽光発電は売電によって収入を得られるため、その分が雑所得として課税対象となることがあります。給与所得者の場合、雑所得が年間20万円を上回ると確定申告が必要になります。ただし、住宅用の規模で課税対象となる20万円以上の所得を、売電によって得ることはほぼ不可能です。10kW未満の住宅用太陽光発電の場合は、太陽光発電が課税対象となることはほとんどないと言って良いでしょう。

太陽光発電を初期費用0円で導入する方法

導入コストがネックになって、太陽光発電の導入を悩んでいる場合、初期費用不要で太陽光発電を導入する方法もあります。いわゆる0円ソーラーと呼ばれる方法で、これまでの「購入型」よりも、コストやリスクが少なく光熱費削減等のメリットを得られます。

方法1：電力販売

電力販売の場合、事業者が住宅所有者宅に無償で太陽光パネルを設置し、発電した電力は事業者のものになります。住宅所有者は、この発電した電力を購入することができます。必ずとは言い切れませんが、購入できる電力は通常の電力会社よりも安価に設定されているため、電気代が安くなる可能性は高いです。
契約期間はおよそ10年〜15年が一般的です。契約期間中に、メンテナンスにかかる費用は事業者負担のため、初期費用もメンテナンス費用もかかりません。契約期間終了後は太陽光システムが住宅所有者のものになります。太陽光発電を自分で購入するよりも、電気代を削減できる額は少なくなりますが、導入コストを回収できないリスクは無くなります。ただし、設置条件が厳しいため、誰でも適用できるとは限りません。

方法2：屋根借り

屋根借りも電力販売と同様に、事業者が住宅所有者宅に無償で太陽光パネルを設置します。電力販売と違う点は、事業者が住宅所有者に屋根の賃料を支払う点です。屋根借りの場合、発電した電力は事業者のもので、この電力は全て電力会社に販売されます。住宅所有者宅が発電した電力を購入することはありません。設置からメンテナンスにかかる費用は全て事業者負担になります。つまり、屋根を貸し出し、家賃収入を得る形になります。
契約期間は長めで一般的に10〜20年です。屋根借りによる収入は、年間1〜2万円程度が相場で、決して多くはありません。また、電気代は安くなりません。デメリットとして、契約期間の関係上、自分が太陽光発電を設置したい場合に、設置できない可能性があります。基本的に住宅所有者は発電した電力を使用できませんが、事業者によっては災害時に限り非常用電源として利用できるプランを用意している場合もあります。どちらかと言うと集合住宅向けのサービスだと言えるでしょう。

方法3：リース

リースの場合も、事業者が住宅所有者宅に無償で太陽光パネルを設置します。設置は無償で、発電した電力は住宅所有者のものになりますが、月々のリース料金が発生します。
契約期間はおよそ10年で、リース期間終了後は太陽光発電システムが住宅所有者のものになります。メンテナンスにかかる費用は、リース期間中は事業者負担します。 電力販売と違い、発電した電力は住宅所有者のものになるため、電気代の削減もでき、売電収入も得ることができますが、リース期間中はずっとリース料が発生します。ある程度電力使用量が多い家庭でない場合はメリットが少ないと言えるでしょう。

0円ソーラーの設置条件

上記3つの方法のいずれも、設置条件があります。主な条件としては「年齢制限」「築年数制限」「蓄電池の設置の有無」が多いようです。
年齢制限は50歳未満〜70歳未満と事業者によって差があり、幅広くなっています。契約期間が10年〜で、その後も太陽光システムを使い続けるメリットがある人向けになっているためだと推測されます。築年数制限は、電力販売か、リースかなどによっても異なりますが、築10年未満〜築40年未満とかなり広範囲です。蓄電池の設置に関しては、蓄電池や発電設備（エネファーム等）を設置しないという決まりがあります。条件には他にも「屋根の形状」が含まれていることも多くあります。

購入するのと0円ソーラーではどっちがお得？

結論からいうと、予算に都合がつくのであれば購入することをオススメします。太陽光発電システムは、発電することにより電気代を削減し、余った電気は電力会社に売ることで、ダブルでお得になる仕組みです。この恩恵を放棄する代わりに、初期費用が不要になるというのが0円ソーラーになります。現状予算もなく、リスクもコストも最小限にしたいという場合には0円ソーラーを選択するようにしましょう。

太陽光発電で失敗したと言う方のほとんどは、下調べ不足が原因です。業者選びを怠ったことで、悪質な業者から購入してしまったり、購入した業者が倒産したりという問題がおきています。また、シミュレーションの結果をそのまま鵜呑みにするのも危険です。自然エネルギーによる発電ですから、完全に安定させることは難しいと言えるでしょう。シミュレーションはシミュレーションと受け止め、多少の増減は長い目で見て得だと判断できるかになります。太陽光発電を導入する際には、前述したデメリットも踏まえ、納得した上で信頼できる業者から購入するようにしましょう。

災害時にも安心して暮らせる家づくり

太陽光発電は、日々の光熱費を抑えるだけではなく、上記で紹介したように災害時にも一定の発電が可能など、ぜひ導入を検討したいシステムです。東京都の太陽光発電設備の設置の義務化案が話題になっていますが、これからどんどん設置が推進されていくことは間違いないでしょう。台風や地震などの災害が多い日本においては、停電対策としても有効です。
太陽光発電を導入することにより、災害時にも電力が確保できることは心強いですが、地震で住宅自体が損壊してしまっては元も子もありません。まずは地震などの災害に強い家づくりをすることを心がけましょう。

イデアホームでは地震に強い家づくりを推進するとともに、お客様ごとの効率の良いゼロエネルギーハウス（ZEH）を提案しています。太陽光発電システムに限らず、高気密・高断熱やオール電化、LED照明などを備えることで、使うエネルギーと作り出すエネルギーを正味プラマイゼロにしようという家づくりを行っております。
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