2021年5月7日 更新などの記載追加
太陽光発電は、太陽エネルギーを太陽電池を使うことで電気に変換する発電方法です。ソーラー発電とも呼ばれ、発電容量が大きい太陽光発電所はメガソーラーとも呼ばれます。
今回は、この太陽光発電のメリット・デメリットとソーラーパネルは投資になるのかについて一緒に紹介していきます。
目次
太陽光発電とはなにか？再生可能エネルギーとはなにか？
名前の通り、太陽光を用いて発電をする発電方法です。日光が太陽光パネルに当たると発電し、太陽がなければ発電しません。
石炭や石油などの化石燃料を必要としないため、火力発電に変わる発電方法として期待されています。CO₂（二酸化炭素）を排出すること無く発電ができるのも特徴で、環境に良く積極的に普及が進んでいます。
発電設備は、主に太陽電池とパワーコンディショナーが用いられます。電卓や時計などの身近な電気機器への使用から、家庭の屋根に発電設備を取り付け、自宅用の電源としての使用もされてます。近年では設備コストが下がったこともあり、遊休地や広い敷地へ大規模な太陽光発電所を建設する、産業用としての発電設備も普及しています。
再生可能エネルギーとは
バイオマス、太陽光、地熱などといった、自然のどこにでも常に存在し事実上枯渇することのないエネルギーを再生可能エネルギーといいます。
ここでいう事実上とは地球で生物が生存できる環境を保っている期間のことを指します。そして、事実上の部分をこの説明に置き換えると、人が地球上で生きている間は枯渇しないエネルギーとなります。
ちなみに、太陽の寿命は約50億年、地熱が発せられる期間は10億年以上あると言われております。事実上枯渇することはないと明言されています。
また、CO₂を排出しないという特徴もあります。CO₂を排出しないということは、地球温暖化などといった社会問題の対策に繋がります。
石炭・石油などの資源には限りがあり、生成される速度より人が消費する速度の方が早いので、そのうち枯渇してしまいます。こういった資源は再生不可能エネルギーや枯渇性エネルギーなどと呼ばれています。
ソーラーパネルとはどんなものなのか？
ソーラーパネルとは、太陽光を受けることによって発電を行うことができるパネルのことをいい、一般的には複数の小さな太陽電池を雨や風、雪、雹などによって傷つかないように防護し、大きなパネル状にたくさんつなげたものを指します。
太陽電池というのは、太陽光エネルギーを電気に変換する小さな発電機のことで、シリコンなどといったものによって作られています。
太陽光で発電する仕組みはどんなものか？
光エネルギーがシリコン半導体（太陽電池）に当たることで光電効果や光起電力効果（ひかりきでんりょくこうか）と呼ばれる仕組みによって電気が発生する現象がおこります。
光電効果とは、物質に光を照射した際に中の電子が飛び出すことによって、電流が流れる現象のことです。
この光電効果によって太陽光発電が行われています。
光エネルギーが弱い場合は光電効果が起こらないので電気も発生しなくなります。
また、太陽電池には光電変換効率というものがあります。光電変換効率とは、太陽光エネルギーがソーラーパネルに照射されたときに取り出せる電気エネルギーの割合のこと言います。
例えば、変換効率が100%だとしたら太陽光からのエネルギーを電気エネルギーに100%変換して取り出せることになり、変換効率が50%なら太陽光エネルギーの50%を電気エネルギーに変換して取り出せるということになります。
住宅用と産業用での違いは？
住宅用太陽光発電と産業用太陽光発電では固定買取期間が違います。住宅用の固定買取期間は10年で産業用の固定買取期間は20年となっています。
また投資回収期間も産業用と住宅用では違いますが、投資回収期間の違いについては「回収期間はどれくらいか？」の項目で説明をさせていただきます。
住宅用は一般的には家の屋根に設置し出力は10kW未満のものですが、産業用は10kW以上のもので主に遊休地や空き地などに設置されます。
出力によって売電方法が分けられており
出力が10kW以上の産業用の場合は、全量買取が適用されます。
出力が10kW未満の住宅用の場合は、余剰買取が適用されます。
全量買取と余剰買取について軽く説明すると
全量買取とは、太陽光や地熱や風力などによって発電された電気を、固定価格買取制度が適用されている期間中、すべての電力を電力会社が買い取ってくれる制度のことです。
余剰買取とは、太陽光で発電した電気を自家消費し、残った電気を固定価格買取制度が適用されている期間中、電力会社が買い取ってくれる制度のことです。
余剰売電は出力10kW以上でも問題なく行えますが、全量買取は10kW未満では行うことができないので注意が必要です。また、住宅に設置する場合でも10kWを超えると産業用太陽光発電として扱われることになります。
住宅用太陽光発電の仕組みとは？
最初から最後まで順番に並べるとこのようになります
1.太陽電池 ➡ 2.接続箱 ➡ 3.パワーコンディショナー ➡ 4.分電盤 ➡ 5.電力量計
1～5の語句の意味についての説明
太陽電池とは、太陽光エネルギーを即時に電力に変換する電力機器のこと
接続箱とは、太陽電池によって発電された電気を一つに集める機器のこと
パワーコンディショナーとは、接続箱によって集めた電気を家庭環境などで使用できるように変換する機器のこと
分電盤とは、パワーコンディショナーによって使用可能になった電気を電化製品等に供給を行うための装置
電力量計とは、電力を一定時間積算し計量・表示する電気計器のこと
住宅の屋根のソーラーパネル（太陽電池）に、太陽光が照射されて発電が行なわれ、接続箱に発電された電気が集められます。
作られた直流電力は、パワーコンディショナーによって家庭などの環境で使用できるように交流電力に変換され、住宅用分電盤という電気を安全に使うために必要なものに接続することによって、発電した電気を自動的に売買できる仕組みになっているので特にこれといった特別な操作が必要といったことはありません。
天候の影響によって発電した電気では足りないといった場合は、電力会社の電気を使うことによって足りない電気を補います。
産業用太陽光発電の仕組みとは？
住宅用太陽光発電とは1~3の太陽電池からパワコンまでは、規模が違うだけでそこまで大きな違いはなく、住宅用と一緒です。しかし、4~5に関しては住宅用とは少し違ってきますので産業用の仕組みについてはここの部分から説明していきたいと思います。
産業用太陽光発電は余剰買取だけでなく全量買取にも適用されるので、発電した電気をすべて売却することもできますし、自家消費をすることもできます。
自家消費のために必要なものが蓄電池です。蓄電池は必ずしも必要なわけではありませんが、災害などによる停電時に電気を使用することができるようになります。（自家消費の場合は産業用・住宅用にかかわらず必須）
ほかにも産業用は発電量を調べるためやトラブルが発生した場合などのためにも、監視機器や日射計、気温計が必要になります。
売電制度について
売電制度とは、発電した電気を売電するときに国が指定した価格で電力会社に一定の期間買い取ってもらうことを義務付ける制度、固定価格買取制度（FIT）のことを指します。（FITは、「Feed-in Tariff」という言葉の略称になっています）
地球温暖化に対しての対策やエネルギー資源の確保などといった環境保全のために、再生可能エネルギー普及の促進や価格の低減、枯渇性エネルギーへの依存度を低下させることなどを目的として制定された制度のことです。
経済産業省 資源エネルギー庁（以下：経産省）FITの仕組みについての説明はこちら
買取期間とは
FIT制度が適用されている期間のことで、この買取期間を過ぎてしまった場合は、契約が自動継続なら今までとは違う新しい単価で買取が継続されます。
では、自動継続ではない場合はどうなるのかというと、小売電気事業者などと買取契約をしないといけません。ちなみに、買取者との買取契約を結んでない電力は一般送配電者に無償で提供されるようになっていますので注意が必要です。
住宅用太陽光発電と産業用太陽光発電の買取期間
* 出力が10kW以上の産業用太陽光発電は全量買取と余剰買取が適用され買取期間は20年間となっています
- 出力が10kW未満の住宅用太陽光発電は余剰買取のみが適用され買取期間は10年間となっています
買取価格はいくら？
住宅用と産業用の違いをまとめた表
| 太陽光発電 | 固定価格買取制度 | 主な対象 | 買取期間 | 買取価格（2021年度） | 出力 |
|---|---|---|---|---|---|
| 産業用 | 全量買取 | 非住宅 | 20年間 | 12円(税別) | 10kW以上 |
| 住宅用 | 余剰買取 | 住宅 | 10年間 | 19円(税込) | 10kW未満 |
産業用太陽光発電が12円/kWh（税別）
住宅用太陽光発電は19円/kWh（税込）
出力制御対応機器設置義務がある太陽光発電の場合は、買取価格が高く設定されています。出力制御とは、遠隔操作によって電力を制御する装置、発電量が電力需要を上回る場合に電力会社が使う機器のことをいいます。
また、出力制御の有無にかかわらず買取価格の差をを無くなるような方向で議論が進められています。これは出力制御がある場合よりも、ない場合の方が設置にかかるコストが高いことが判明したからです。
※ 買取価格は一度確定してしまったらその年の買取価格から、固定価格買取制度（10年間~20年間）が適用されている期間は価格が低下することはありません。
具体例を出すと、2009年の住宅用太陽光発電の買取価格は48円ですが、この買取価格は2019年まで稼働させても買取価格は48円のままということになります。
買取対象はどんなものか
産業用太陽光発電（10kW以上）の買取対象
太陽光で発電した電気をすべて売ることができる全量買取か、太陽光で発電し余った電気などを売ることができる余剰買取か、どちらかを選択することができ、これらが産業用太陽光発電での買取対象となります。
住宅用太陽光発電（10kW未満）の買取対象
太陽光で発電した電気を住宅などで消費し、余った電気を余剰買取することができ、住宅用太陽光発電の場合はこの一つが買取対象となっています。
大規模な太陽光発電や風力発電が買取対象外に！？
経産省は風力発電や大規模な太陽光発電などを買取対象（FIT）から外す方針としています。理由としては、再生可能エネルギーへの過度な補助によっておこる一般家庭や企業などへの負担を減らすためとのことです。
しかし、住宅用太陽光発電などの小規模な太陽光発電はしばらくの間は、今までの制度を維持するそうです。2020年の通常国会で関連法の改正を目指しています。
初期費用（導入費用）はいくらか？
【初期費用（kWあたり）】
| 2011年 | 2012年 | 2013年 | 2014年 | 2015年 | 2016年 |
|---|---|---|---|---|---|
| 51.7万円 | 45.5万円 | 40.9万円 | 37.0万円 | 37.4万円 | 36.3万円 |
この表を見てもわかるとおり、太陽光発電の導入コストは年々減少しています。
なぜ年々初期費用が減少しているのかというと、世界的に太陽光発電が普及し発電システムの大量生産によって価格が世界的に安くなったことと、太陽光発電設備の設置工事の技術力向上により設置費用が安くなったことが挙げられます。
2019年の初期費用（導入費用）は？
2019年の1kWあたりの価格は30.8万円/kWとなっています。あくまでこの価格は目安ですので、メーカーによって価格が大きく変わることがあります。
回収期間はどれくらいか？
住宅用太陽光発電の投資回収期間は10年以内には回収が可能です。産業用太陽光発電の投資回収は平均8年～12年くらいには回収が可能となっています。（2019年現時点での投資回収期間）
住宅用太陽光発電の投資回収期間の計算方法
（売電収入＋電気代削減額）÷（設置費用＋メンテナンス費用）といった計算方法で住宅用太陽光発電の投資回収期間を求めることができます。
産業用太陽光発電の投資回収期間の計算方法
100÷（年間予想売電収入－年間維持費）÷初期費用×100といった計算方法で産業用太陽光発電は投資回収期間を求めることができます。
この（年間予想売電収入－年間維持費）÷初期費用×100の計算部分は実質利回りを求めるための計算式になっています。
▼さらに詳しく計算方法を知りたい方はこちらから
太陽光発電のメリット
太陽光発電のメリットを以下のように並べてみました。太陽光を使った発電方法のため、故障や周囲への悪影響が比較的少ないです。個人的に得られるメリットのほか、日本のエネルギー自給率向上に繋がるなど、社会的なメリットに繋がるのも大きなメリットと言えますね。
設置や設備のメリット
- 稼働する箇所がないため、故障が起こりにくい
- 発電する時に、騒音・振動、廃棄物や排水・排気が発生しない
- 昼間に発電ピークが訪れるため、需要ピークの削減につながる
- 建物の屋根、壁などに設置することも可能
- 蓄電池などを設置することで、非常用電源として利用もできる
社会におけるメリット
- 日本のエネルギー自給率向上に繋がる
- 発電時に二酸化炭素などの温室効果ガスを排出しないため、地球に優しい
太陽光発電のデメリット
太陽光発電は自然の力を利用して作る電気のため、天候に左右されてしまいます。また、面積当たりの発電量が現在主力の火力発電と比べて小さく、さらに設置にかかるコストが国内ではまだまだ割高な点も課題になります。
設備におけるデメリット
- 直流から交流に変える装置（パワーコンディショナー）が必要となる
- 設置面積当たりの発電量が、火力発電や原子力発電に比べて小さい
- 発電設備の設置コストが割高
- 夜間は発電しない
- 天候状況によって発電量が変動する
- 高温時には発電量が下がってしまう
- 影や汚れなどがあると発電量が低下する
環境におけるデメリット
- 自然環境や景観へ影響がでる（森林を伐採して設置した場合）
- パネルが反射した光で人家に影響が出ることもある
導入への課題はあるが期待値は高い
太陽光発電は発電量が天候に左右されたり、安くなったとはいえ設備コストがまだまだ割高であるなどの課題があります。ですが、日本は国内で使用するエネルギー資源のほとんどを海外から輸入していて、国内で作るエネルギーの割合が非常に少ないことも大きな問題になっています。
日本のエネルギー自給率が低い現状を打開するために、自然の力を利用して電気を作る再生可能エネルギーには期待が寄せられています。太陽光発電などの再生可能エネルギーを増やすことは、自然の力で作るエコでグリーンなエネルギーを増やし、日本のエネルギー自給率の向上に繋がっていきます。
国内でも再生可能エネルギーの普及に向けての流れができており、制度も出来上がっています。導入に向けての課題はありつつも、未来のエネルギー問題の解決につながるという社会的なメリットを考えると導入を進めるのは納得できるものではないでしょうか。
CHANGEのメリットについて
いつでも、どこでも太陽光発電所をスマホやパソコンで1ワット（約240円）から購入したい分だけ購入できる
月々の定期収入を得ることができ、再生可能エネルギーの普及に貢献できる
毎月の売電収入の管理費によりメンテナンスや監視、清掃なども会社の方で行っている
CHANGEの太陽光発電所によって発電された電気はチェンジコインとして保存され、いつでもアプリやサイトからお金に換金することができる。
設置費用などによる大きな初期投資も必要なく、面倒な手続きや工事もないので少額からの投資を考えている方や迷っている方、環境保全に少しでも興味がある方にもオススメです。
CHANGE（チェンジ）を使って太陽光発電投資を始めて再エネ向上運動へ参加しよう！
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