太陽光発電の仕組みは？基礎知識やメリット、デメリットを解説！

「太陽光発電ってなんとなく分かるけど、どんな仕組みで電気を作り出してるの？」

と疑問に思う方も多いのではないでしょうか。

太陽光発電は、太陽の光を利用して電気を生み出すクリーンなエネルギーシステムです。環境への貢献や電気代削減などのメリットがある一方で、初期費用や天候による発電量の変動といったデメリットもあります。

さらに、停電時の非常用電源としても活躍するなど、近年の需要は高まっています。

本記事では、太陽光発電の基本的な仕組みから、メリット、デメリットを分かりやすく解説しています。導入を検討中の方にとって役立つ情報満載の記事ですので、ぜひ参考にしてください。

また、以下の記事では広島市で太陽光発電を導入する際のおすすめ会社を紹介していますので、気になる方は参考にしてみるといいでしょう。

そもそも太陽光発電とは？

太陽光発電は、太陽の光エネルギーを電気に変換する発電方式のことです。シリコンなどの半導体を使用した太陽電池により、光を直接電気に変える仕組みを持っています。

この技術の特徴は、発電時にCO2を排出せず、燃料も不要なクリーンなエネルギー源という点です。また、一般家庭の屋根に設置できるサイズから、大規模な発電所まで、様々な規模で導入が可能です。

発電した電力は、自宅で使用したり、余った電力を電力会社に売ることができます。天候や時間帯により発電量は変動しますが、晴れた日中は安定した発電が可能です。

太陽光発電の仕組みは？

太陽光発電の仕組みは、「太陽の光をそのまま電気に変える」という、とてもシンプルなものです。屋根に取り付けたソーラーパネルに太陽の光が当たると、パネル内部が反応して電気が生まれます。これが太陽光発電の基本です。

ただ、この時に作られる電気は「直流」という種類で、そのままでは家庭の家電では使えません。そこで、発電した電気を「交流」に変換するために パワーコンディショナー（パワコン） という装置を通します。

パワコンを通ることで、家の中の照明・冷蔵庫・テレビなど、普段使っている家電にそのまま使える電気になります。

さらに、太陽光で作った電気が余った場合は、電力会社に売って収入にすることも可能です。逆に、夜や雨の日など発電量が少ない時には、いつも通り電力会社から電気を使えるので安心です。

また、発電量や売電量をスマホやモニターでチェックできるため、「今日はどれだけ電気を作れたかな？」と楽しく確認できます。

太陽光発電は、電気代の節約にも地球環境にもやさしい「自宅で電気をつくるシステム」なのです。

太陽光発電で1日につくられる発電量は？

一般的な家庭用の4kWシステムの場合、晴れた日で1日約16〜20kWhの発電が可能です。これは、一般家庭の1日の電力使用量とほぼ同じ程度の量です。

ただし、発電量は季節や天候により大きく変動してしまうことが懸念点です。夏季は日照時間が長く発電量が増えますが、冬季は日照時間が短く発電量が減少します。また、曇りや雨の日は発電量が晴れの日の20〜30%程度まで低下します。

年間の総発電量は、4kWシステムで約4,000kWh程度となり、これは一般家庭の年間使用量の約8〜9割をまかなえる量です。

太陽光発電のメリットは？

ここからは、そんな太陽光発電のメリットを紹介します。

• 電気代を大幅削減できる
• 環境問題に貢献
• 停電時の電力確保

以下で詳しく解説します。

電気代を大幅削減できる

太陽光発電の導入により、毎月の電気代を大きく削減できます。一般的な4kWシステムの場合、年間約4,000kWhの発電が可能で、これは一般家庭の年間電力使用量の約80%をまかなえる量です。

電力会社からの購入電力を減らせるため、月々の電気代を10,000〜15,000円程度削減できます。また、使用しきれない余剰電力は電力会社に売ることができ、年間5〜10万円程度の売電収入も期待できるでしょう。

電気代の削減と売電収入を合わせると、年間で15〜20万円程度の経済効果が見込めます。

環境問題に貢献

太陽光発電は、発電時にCO2を排出しないクリーンなエネルギーです。4kWシステムの場合、年間約2トンのCO2排出削減効果があり、これは約140本の杉の木が1年間に吸収するCO2量に相当します。

環境負荷が少ない発電方式として、地球温暖化対策にも大きく貢献します。騒音や振動もなく、近隣環境への影響も最小限です。

また、燃料の補給も不要で、メンテナンスも比較的容易です。SDGsへの取り組みとしても注目されており、企業や自治体からの評価も高まっています。

停電時の電力確保

自立運転機能を使用することで、停電時でも太陽光があれば発電した電力を使用できます。天候が良好な日中であれば、冷蔵庫やLED照明、スマートフォンの充電など、生活に必要な最低限の電力の確保も可能です。

蓄電池システムを併設すれば、夜間や悪天候時も含めて安定した電力供給が可能となります。災害時の非常用電源として活用でき、避難所に頼らず自宅での生活継続もできることが強みです。

近年の自然災害の増加により、この機能の重要性は高まっています。

太陽光発電のデメリットは？

ここからは、太陽光発電のデメリットを解説します。

• 高額な初期費用
• 天候に左右される
• メンテナンスの手間

以下で詳しく解説します。

高額な初期費用

太陽光発電システムの導入には、大きな初期投資が必要です。一般的な4kWシステムの場合、パネル本体、パワーコンディショナー、工事費用を含めて120〜150万円程度の費用がかかります。蓄電池システムを追加する場合は、さらに100〜150万円程度が必要です。

また、補助金制度を利用できますが、それでも相当な費用負担となります。投資回収までには10年程度かかるため、長期的な視点での検討が必要です。ローンを組む場合は金利負担も考慮する必要があります。

天候に左右される

太陽光発電は天候の影響を大きく受けてしまうこともデメリットのひとつです。曇りや雨の日は発電量が大幅に減少し、晴れた日の20〜30%程度まで低下します。また、夜間も全く発電できず、冬季は日照時間が短いため発電量が下がってしまいます。

安定した電力供給のためには、蓄電池システムの導入が推奨されますが、追加コストとなってしまうので、慎重に検討することが大切です。

メンテナンスの手間

太陽光パネルは定期的なメンテナンスが必要です。パネル表面の汚れや落ち葉は発電効率を低下させるため、定期的な清掃が必要となります。特に鳥の糞や花粉の付着は、発電量に大きく影響します。

また、パワーコンディショナーの点検や、配線の確認なども定期的に必要です。これらの作業を業者に依頼する場合、年間5〜10万円程度のメンテナンス費用がかかります。

太陽光発電は実際にどのくらい節約できる？

太陽光発電を導入することで、家庭の電気代を大幅に削減できます。実際、一般的な家庭で太陽光発電を導入すると、年間で30,000円〜60,000円程度の電気代削減が可能です。

これは、昼間の電力消費を太陽光で賄うことにより、電力会社から購入する電力を減らすためです。

また、余剰電力を売電することで、年間で20,000円〜30,000円の収入を得ることも可能です。

地域や設置面積、パネルの効率によって差はありますが、太陽光発電は長期的に見ると非常に高い節約効果を発揮します。これにより、初期費用を回収し、さらに将来的な電気代の高騰にも対応できるというメリットがあります。

太陽光発電の導入費用とランニングコスト

太陽光発電を導入するためには、初期費用とランニングコストがかかります。初期費用には、太陽光パネルや関連機器（インバーター、架台など）の購入費用、設置工事費が含まれます。

一般的な家庭用の3kWのシステムであれば、初期費用は約80万円〜120万円程度が相場です。しかし、設置環境や設備によって異なるため注意が必要です。

また、太陽光発電はランニングコストが低いのが特徴です。メンテナンスや定期点検費用などがかかりますが、これらは年間で数千円〜1万円程度です。

ここからは、太陽光発電の導入費用とランニングコストの具体的なシュミレーションを紹介します。以下は、3kWの太陽光発電システムを導入した場合の例です。

初期費用（設置費用）

・設置費用：100万円（設備と設置工事費）
・補助金：-20万円（補助金を受けた場合）
・実際の負担額：80万円

年間ランニングコスト

・メンテナンス費用（点検や清掃など）：年間約1万円
・インバーター交換（約10年に1回の交換を考慮した場合）：年間2,000円
・年間ランニングコスト合計：約1万〜2万円

年間の電気代節約額

・電気代の削減：年間約30,000円〜60,000円
・売電収入：年間20,000円〜30,000円（買取価格と使用量による）

これらのシュミレーションからわかるように、太陽光発電を導入すれば、数年で初期費用を回収できるだけでなく、電気代の削減と売電収入を得ることができるため、長期的には大きな節約効果が期待できるでしょう。

太陽光発電を導入する際の注意点

太陽光発電は、長期的なコスト削減と環境貢献の両方で非常に魅力的な選択肢ですが、導入する際にはいくつかの重要な注意点を把握しておく必要があります。これらのポイントを理解しておかないと、後々思わぬトラブルやコストが発生する可能性があるため注意が必要です。

以下では、太陽光発電導入時に特に気をつけるべき3つの注意点を解説します。

• 設置場所と環境条件を確認する
• 初期費用とランニングコストを把握する
• メンテナンスと保証内容を確認する

以下で詳しく解説します。

設置場所と環境条件を確認する

太陽光発電システムを設置する場所の選定は非常に重要です。特に、日照条件や屋根の向き、角度、周囲の障害物が影響します。南向きの屋根が最も効率的ですが、東向きや西向きでも一定の発電は可能です。

また、周囲に高い建物や木がないか確認し、日陰が発生しない場所を選ぶことが、最大の発電効率を得るためのポイントです。設置場所の選定がしっかりしていないと、期待通りの発電ができない場合もあります。

初期費用とランニングコストを把握する

太陽光発電の初期費用には、パネルの購入費用や設置工事費用が含まれます。ランニングコストは非常に低いものの、定期的なメンテナンスや機器の交換などが必要となるため、長期的なコストも考慮しておくことが大切です。

補助金や税制優遇を活用すれば、初期費用を抑えられる場合もありますが、これらも確認しておく必要があります。

メンテナンスと保証内容を確認する

太陽光発電システムは比較的メンテナンスが少ないとはいえ、定期的な点検や清掃が必要です。特に、パネルに汚れやホコリが溜まると発電効率が下がるため、定期的なメンテナンスを怠らないことが重要です。

加えて、製品保証とアフターサービスの内容を事前に確認し、万が一の故障や不具合に対応できる体制が整っているかを確認することが大切です。信頼できる業者を選ぶことで、導入後の安心感が大きく向上するでしょう。

太陽光発電を導入するときの企業の選び方

太陽光発電システムの導入では、信頼できる企業選びが重要なポイントとなります。以下の基準で企業を選ぶことをおすすめします。

1つ目は、施工実績と経験年数です。施工実績が豊富で、業界での経験が10年以上ある企業を選びましょう。メーカー認定の施工資格を持つ技術者の在籍も重要な判断基準です。

2つ目は、保証内容とアフターサービスです。一般的な保証期間は15〜25年です。パネル本体の性能保証と製品保証の違いを理解し、保証対象範囲を確認しましょう。また、トラブル時の対応体制も重要です。

3つ目は、見積書の内容です。見積書には、機器の仕様、工事内容、保証内容、メンテナンス計画が明確に記載されているべきです。複数の企業から見積もりを取得し、内容を比較検討することをおすすめします。

価格だけでなく、提案内容の具体性や説明の丁寧さも重要な選択基準です。また、施工後のサポート体制が整っている企業を選ぶことで、長期的な安心が得られます。

広島エリアでおすすめの太陽光発電・蓄電池施工会社2選

太陽光発電の導入を広島エリアで検討している方にとって、信頼できる施工会社選びは重要なポイントです。ここでは、太陽光発電に強みを持つ2社をご紹介します。

• 株式会社ブライトシステム
• 株式会社日本エコシステム

以下でそれぞれが提供するサービスの特徴を見ていきましょう。

株式会社ブライトシステム

株式会社ブライトシステムは、広島エリアを中心に太陽光発電システムの設置から運用までサポートする企業です。最新の技術と高品質な太陽光パネルを使用したシステム設計が特徴です。

導入後のメンテナンスやサポートにも力を入れており、長期的に安定した運用が可能です。住宅用から商業用まで、さまざまなニーズに対応しており、最適なエネルギー効率を提供することを重視しています。

また、設置前の無料相談やシミュレーションも行っており、導入を検討する段階からサポートしてくれます。太陽光発電を生活に取り入れたい方には最適な選択肢となるでしょう。

株式会社日本エコシステム

株式会社日本エコシステムは、太陽光発電システムの販売・施工実績が豊富な企業で、全国で多くの導入実績があります。

特に広島エリアでも、住宅や商業施設に太陽光発電システムを導入し、蓄電池やV2H（Vehicle to Home）システムなどの最先端技術を提供しています。

再生可能エネルギーの普及を目指し、環境負荷を低減するサービスを積極的に展開。長年の実績に基づき、信頼性の高い施工とサポートを提供しており、どんな規模の設置にも対応可能です。

さらに、導入後のアフターケアにも定評があり、長期的な運用に対する安心感を提供します。太陽光発電の導入を考えるなら、頼りになる企業です。

まとめ

本記事では、太陽光発電の基本的な仕組みやメリット・デメリットについて解説しました。

太陽光発電は、クリーンで持続可能なエネルギー源として注目されており、電気代の削減や環境問題への貢献、災害時の電力確保といった多くのメリットがあります。一方で、高額な初期費用や天候に左右される発電量、定期的なメンテナンスの必要性といった課題もあります。

太陽光発電を検討する際は、これらの特徴を踏まえ、自身の生活スタイルや予算に合った選択をすることが重要です。