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特集

太陽光発電とは?

メリット・デメリットから2019年問題まで徹底解説

家の屋根や、空き地に並ぶソーラーパネル。太陽光発電を見かける機会が増えたように感じませんか?
太陽光発電がこれほど増えた理由は、魅力やメリットを認める人が、続々と現れているからです。

太陽光で発電する仕組みや、太陽光発電を始める人達が感じているメリット、電気を売って収入を得る生活。身近でエコな太陽光発電がどういうものか、見ていきましょう。

太陽光発電とは?

太陽光発電は、太陽の光エネルギーで発電することです。太陽の光はたくさん使っても枯渇しないため、再生可能エネルギーの1つとされます。

世界で初めて太陽光発電が使われたのは、1958年のアメリカの人工衛星「ヴァンガード1号」。燃料が届かない宇宙で、電源として用いられました。

いまは、世界中で303GW(ギガワット)以上の太陽光発電が導入されました。ここまで太陽光発電が増えたのは、発電中にCO2などの有害物質が出ない特性をもつためです。大きな気候変動を防ぐために、世界の国々が太陽光発電に注力しているのです。

太陽光で発電する仕組み

太陽光発電は、半導体に光を当てると電気が生まれる「光電効果」という仕組みで発電します。太陽電池(ソーラーパネル、モジュール)は、n形、p形という2種類のシリコン半導体を重ね合わせた構造です。

半導体に太陽光があたると、電子が光のエネルギーを吸収して動きだします。このとき、2箇所の電極を導線で結ぶと、電流が流れます。エネルギーを抱えた電子が動き出して仕事をし、半導体に戻るサイクルを繰り返して、電力が供給されるのです。

ソーラーパネルって何?

ソーラーパネルって何?

ソーラーパネルは、太陽電池をたくさん繋げて大きなパネルにしたものです。一番小さな単位が「セル」、セルを板状に繋げたものが「モジュール(ソーラーパネル)」。「モジュール」をつなげた最大の単位が「アレイ(ソーラーパネル)」です。1枚のセルは出力が小さいため、屋根にはモジュール単位で太陽電池を載せます。発電できる出力を計算しながら、載せる枚数などを検討します。

住宅用と産業用の違い

太陽光発電の発電出力によって、FITの買取価格や買取期間に違いがあります。機材や管理に必要なコストにも差がありますので、太陽光発電の区分について知っておきましょう。太陽光発電を大きく分けると、住宅用と産業用の2つです。

住宅用太陽光発電の仕組み

家やカーポートに載せた太陽光発電は、家庭内で使ったり、電力会社へ売ることができます。発電した電力量が消費する電力量よりも多いとき、余った電力を電力会社に買い取ってもらえます。逆に、発電量のほうが少ないときは、足りない電力を電力会社から買います。これらの電気のやり取りは全て自動で行われ、人の操作は必要ありません。

太陽光発電の電力がたどる道のりを、順番に見ていきましょう。

太陽光発電システムの構成図
(一般的な住宅用太陽光発電の場合)

①ソーラーパネルで発電

屋根に取り付けたソーラーパネルで、太陽の光エネルギーが電気エネルギーになります。ここで出力されるのは直流電流で、一般的な家電に使うことはできません。家電で使うためには、交流電流に変換する必要があります。

②パワー・コンディショナーで電力を直流から交流へ

パワーコンディショナーは、直流電流を交流電流に変換するための機械です。電力を変換するときに、少量のエネルギーロスが発生します。変換効率が高い機種を選ぶと、失われるエネルギーを減らすことができます。

③屋内用の分電盤

分電盤はブレーカーや漏電遮断器が収まっている箱のことです。太陽光発電は、専用の分電盤を使います。パワーコンディショナーから出力された電力を受け取り、家庭内のコンセントや照明に電源を供給するのが役目です。

④電力メーター

電力会社に売った電力の量(売電量)と、電力会社から買う電力量(買電量)を計測します。かつては売電用メーターと買電用メーターをそれぞれ設置していましたが、今の太陽光発電は、スマートメーター1台でこれらの機能が使えます。

⑤蓄電池(※オプション)

電気代の節約や非常時のために、太陽光発電の余剰電力や深夜電力を充電できます。電気代を節約するときは、深夜電力を蓄電して昼間に使います。これが太陽光発電の「押し上げ効果(ダブル発電)」にあたる場合、買取価格が下がります。蓄電池の機種によっては、ダブル発電を避けることができます。

売電制度(FIT)って?

FITとは、太陽光発電した電力を売電するときのルールを定めた、「固定価格買取制度」のことです。太陽光や、風力、水力、地熱、バイオマスなど、再生可能エネルギーで発電した電気を電力会社が一定期間、国が定めた価格で買い取ることを義務付けました。

FITはエネルギーの買取価格を法律で決める「Feed-in Tariff」を略した言葉で、ドイツやイギリス、スペインが先行して導入しました。日本においては、住宅用太陽光発電(余剰売電)が2009年、産業用の全量売電が2012年にスタートしています。

FIT(固定価格買取制度)の概要
※新制度(2017年4月1日以降)の接続の場合

FITでは、太陽光発電の電力を売電するときの価格と、売電価格が維持される期間などが定められます。FITを適用すると、その時点で定められている売電価格(買取価格)が10年間〜20年間維持されます。例えば、2018年度にFITを適用した10kW以上の太陽光発電なら20年間、1kWhあたり18円(税抜)で売電できるということです。10kW未満は10年間、25円〜28円(税抜)です。

太陽光発電で発電した電力は、電気を各地へ送り届ける事業の電力会社(送配電事業者)が買い取ります。その後は他の電力と混ざり合い、電気を使う家庭や企業で使われるのです。

FIT(固定価格買取制度)のポイント

FITがもたらすメリット

2018年価格表(買取価格表)
2,000kW以上(入札制度適用区分)10kW以上2,000kW未満
2017年度(参考)入札制度により決定21円+税
2018年度入札制度により決定18円+税
2019年度--
2020年度--
調達期間20年間
10kW未満 10kW未満 ダブル発電
出力制御対応機器
設置義務なし
出力制御対応機器
設置義務あり※1
出力制御対応機器
設置義務なし※1
出力制御対応機器
設置義務あり※1
2017年度(参考) 28円 30円 25円 27円
2018年度 26円 28円 25円 27円
2019年度 24円 26円 24円 26円
2020年度 -
調達期間 10年間 10年間 10年間 10年間

※1 北海道電力、東北電力、北陸電力、中国電力、四国電力、九州電力、沖縄電力の供給区域において、出力制御対応機器の設置が義務付けられます。

出典:経済産業省 資源エネルギー庁 『なっとく! 再生可能エネルギー 』(http://www.enecho.meti.go.jp/category/saving_and_new/saiene/kaitori/fit_kakaku.html

太陽光発電のメリット

太陽光発電は、発電するときにCO2を出さないことが最大の魅力です。空気を汚さず、騒音もなく、メンテナンスが簡単であるため、世界中のあらゆる場所で導入されています。日本で住宅用の太陽光発電を始めるときの、6つのメリットを紹介します。

1光熱費を削減できる

太陽光発電の電気を自家消費すれば、電気代が0円に。太陽光発電をつけている家庭は、昼間の電気が高くて夜が安い特殊な電気料金プランを使います。昼間の電気が高いときに太陽光発電の電気を使うので、節約効果が抜群。夜の電気は安いので、普通に暮らすだけで節約できます。さらに、売電量を増やすために、節電習慣が身につく人が多いです。つまり、昼も夜も、節約効果がずっと続きます。

【光熱費の節約額 計算方法】
光熱費の節約額=1日の電気料金ー1日の売電金額

2余った電気は売ることができる(固定価格買取制度)

住宅用の太陽光発電は、自家消費で使いあました電力を売って、副収入が得られます。固定価格買取制度の10年間はできる限り節電して、売電量を増やすほうが収入が増えます。10年間、太陽が出ているだけでお金が入る家になるのです。

3災害のときなどの停電時にも電気を使える!

停電が起こったときも、太陽光発電の自立運転モードを使えば自家発電できる安心感が得られます。非常時の情報収集に重宝するスマホなどの充電に、蓄電池への充電など、万一のときに電気が確保できるのは太陽光発電の大きなメリットです。東日本大震災後の電力不足をきっかけに購入した人もたくさん居ます。

4ソーラーパネルは故障が少ない

ソーラーパネルが故障するのは、組み立てるときに余計な衝撃が加わったり、汚れや設備の隙間を放置してしまったことが多くの原因です。腕の良い施工会社を選び、こまめに点検と洗浄をすることで、大半のトラブルが防げます。

5太陽光発電を導入している方向けのおトクな電気料金プランがある

太陽光発電で電気代をお得にするために、昼間の電気が高くて夜間の電気が安い「時間帯別電灯」という電気料金プランを使います。太陽光発電のユーザー専用の電気料金プランが、新電力(※)から続々と登場しています。
※ 2016年の電力小売自由化で新しく登場した電力会社。売電と買電する電力会社は別にすることができます。

6蓄電池やエコキュートなどの設備と組合せで電気代がゼロ円に!?

自家発電した電気は、いくら使っても電気代がかかりません。太陽光発電の電気で蓄電池を充電したり、エコキュートのお湯を溜めると、生活にかかる電気代をゼロ円にすることだって可能です。

とくにプロパンガスをお使いの家庭は、ガスよりも電気のほうが安い傾向にあります。自家発電でオール電化に変えると、光熱費の大きな節約効果が期待できるのです。

太陽光発電のデメリット

自然のエネルギーで発電する太陽光発電は、長所ばかりではなく短所もあります。10年以上使い続けるものですので、不便なところも知っておかなければなりません。

1発電量が安定しない

太陽の光で発電する太陽光発電は、日没後は発電できません。雨や曇りなど天候が悪い日、日食のときには発電量がガクッと低下し、発電できなくなることもあります。気温が高すぎても発電効率が下がります。年間を通した発電量は安定しますが、時期によって発電量に差があるのです。

解決策太陽光発電を買う前に、販売店にシミュレーションをしてもらうことが重要です。全国的に5月が最も多く発電する傾向にあるので、最大限に発電できるように事前準備をしておきましょう。メンテナンスや、パネル洗浄などの方法があります。

2パワコンなどの電気機器にメンテナンス費用がかかる

ソーラーパネルとパワーコンディショナーは、メーカー保証があります。機種などにより保証期間は異なりますが、10年〜15年が一般的です。また、住宅用太陽光発電は火災保険などの損害保険で、修理費用をカバーできるケースもあります。

解決策ソーラーパネルとパワーコンディショナーはメーカー保証(出力保証は15~25年・製品保証は10~15年)がついていますので、よく内容をチェックしておきましょう。また、損害保険で修理費用をカバーできることもあります。

3台風や火災などで壊れることがある

台風で飛来してくるゴミなどがぶつかると、ソーラーパネルが傷つく原因になります。さらに、ソーラーパネルは可燃物ですので、発電システム周辺の出火には十分に気をつける必要があります。

解決策リスクは、施工技術によってカバーできるものもあります。施工品質が高い業者に依頼することも、太陽光発電の事故を予防する有効な方法です。

また、屋根に載せた太陽光発電は住宅用火災保険の補償範囲に含めることができます。

太陽光発電の将来性

売電単価は年々下がっているけれど、本当に儲かる?

住宅用太陽光発電は、FITによって10年間の売電価格が約束されています。しかし、売電価格が年々下がっており、今から始めて得なのか損なのか、不安に感じるかもしれません。FITが定める売電価格は、10年間で設置費用が回収できるように計算されています。毎年安くなる売電価格は、太陽光発電の設置費用や管理費用が低価格化していることの、裏返しとも言えるでしょう。

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住宅用太陽光発電の2019年問題とは?

太陽光発電の電気が売れなくなるかもしれないという「2019年問題」。FIT制度は、FIT期間が終わった後も売電を続けられるのか、そのときの買取価格はいくらかといった情報が、はっきりしていないという問題を抱えています。住宅用太陽光発電の買取制度が始まった2009年に売電を開始した人たちが、10年間の買取期間終了を間近に控えています。これが、太陽光発電が直面している2019年問題です。

「2019年問題」のポイント

・2009年かそれ以前に住宅用太陽光発電を設置した家庭
・FITが終わった後も売電できるか不明瞭
・FITが終わった後の買取価格が不明瞭

2009年に売電を始めた住宅用太陽光発電が、2019年にFITの終わりを迎えます。これ以降は、以下の3つの選択肢から選べる可能性があります。

→現在の電力会社に売電する
→他の新電力に売電する(選択肢がほとんど無いのがネック)
→売電せず自家消費(太陽光発電+蓄電池の設置)

政府は基本的に、再生可能エネルギーの電気を自家消費してもらいたいという姿勢です。FIT価格は一般的な電力の取引額と比べて高額なので、FIT後に余剰売電できても、現在の売電価格よりは格段に安くなると予想されています。そうなると、売電よりも自家消費で電気代を節約するほうがお得です。

今から太陽光発電を始める人も、買取期間が終わったあとの対応には注目しておくべきでしょう。

2030年 エネルギーミックスの目標

太陽光発電は、今後も使い続けられるエネルギーになります。理由は、政府が掲げる「エネルギーミックス」で、2030年までに再生可能エネルギーの比率を22%〜24%まで増加させることを目指すと公言したからです。

エネルギーミックスとは、日本で使われる全ての電力量に対する、電源の割合のことです。火力や再生可能エネルギー、原子力など、様々な種類のエネルギーを組み合わせて、電力を安定供給することを目的としています。

2016年時点で再生可能エネルギーの比率は7.8%(総合エネルギー統計2016年度速報値)でした。今後の10数年間で、再生可能エネルギーの発電比率を約3倍にまで増やすということです。


基本的な方針は、再生可能エネルギーの最大限の導入拡大と徹底した省エネ化で、中でも太陽光発電が注目されています。

再生可能エネルギーのなかでも、太陽光発電は全国各地で行えて、環境への影響も比較的少ないのが特徴です。主力電源として位置づけた太陽光発電を、多くの人が始められるように、制度づくりが進んでいます。

太陽光発電の未来

太陽光発電の未来
  • 住宅用

  • これから新築を建てる方
    これから新築を建てる方

    ZEH(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス)という住宅で、エネルギーの完全な自家消費を目指します。省エネ性能が高水準なので、空調や照明にかかる電気代が減り、家計の負担を長期的に軽くします。太陽光発電も設置して、光熱費を差し引き0円にできるほど、エネルギーを効率よく使えるのです。

  • 既存の住宅
    既存の住宅

    自家消費型の太陽光発電を活用するために、AIやIoT(モノのインターネット)技術と組み合わせた製品が発展します。ムダなエネルギー消費を抑えながら快適な暮らしが実現されるのです。

  • その他
    その他

    EV(電気自動車)やPHV(プラグインハイブリッド自動車)など、ガソリンよりも安い電気で走行して燃料代を安くできます。太陽光発電で充電すると、燃料コストをゼロにできます。EVやPHVに貯めた電気を家庭に供給できる装置もあり、蓄電池の代わりにもできるのです。

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  • 産業用
    オフィスビル・工場・病院など

  • 電気代を削減を目的とした太陽光発電の導入
    電気代を削減を目的とした太陽光発電の導入

    10kW以上の太陽光発電でも、自家消費で余った余剰電力を20年間売ることができます。電力コストを削減して非常電源を確保したうえ、売電収入を得られる可能性もあるのです。

  • 脱炭素を目的とした太陽光発電の導入
    脱炭素を目的とした太陽光発電の導入

    脱炭素化は企業ブランドの向上とともに、投資家へのアピールにもなります。投資先としての企業価値の1つに、環境への貢献を含める「ESG投資」が、海外を中心に起こっているからです。

  • 自家消費には税制優遇が適用される可能性
    自家消費には税制優遇が適用される可能性

    太陽光発電の電気を事業のために使う企業には、税制優遇があります。2018年時点は「中小企業経営強化税制」により、即時償却や税額控除が使えます。

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