ソーラーパネルで電気代削減はできるのか

近年、脱炭素のための省エネやSDG’s（持続可能な社会）の実現、さらには電気代削減など幅広い分野でソーラーパネルが注目されています。ソーラーパネルは自然エネルギーである太陽光を利用して発電しますので、エコなうえにクリーンなエネルギーです。今回はこのソーラーパネルを使うことで、どれぐらい電気代が削減できるかについて解説いたします。

近年、脱炭素のための省エネやSDGs（持続可能な社会）の実現、さらには電気代削減など幅広い分野でソーラーパネルが注目されています。ソーラーパネルは自然エネルギーである太陽光を利用して発電しますので、エコなうえにクリーンなエネルギーです。今回はこのソーラーパネルを使うことで、どれぐらい電気代が削減できるかについて解説いたします。

ソーラーパネルは太陽光を使って発電することができますが、用途に応じて様々なタイプがあります。

太陽光発電所と言った大規模な産業用発電所などから、住宅の屋根に設置する小規模な発電用、さらにはコンパクトにして持ち運び可能にしたアウトドアや災害対策用まで幅広いラインナップが揃っています。

現在、光を使って発電するための素子である「光電気変換素子」には、シリコンを用いたタイプが主流ですが、次世代のソーラーパネルとしてはプリント技術で作れる「ペロブスカイト太陽電池」と呼ばれるタイプの開発も進んでおり、この他にも惑星探査機などには高変換率を誇るガリウムひ素タイプのソーラーパネルが使用されています。

このように様々な用途とタイプがありますが、我々にもっとも身近なソーラーパネルと言えば屋根に設置する住宅用だと言えます。

住宅用のソーラーパネルはシリコンを使用しているので大量生産が可能でコストも抑えることができますが、高変換効率を誇るガリウムひ素タイプに比べると変換効率はそれほど高くはありません。

ソーラーパネルは価格が安ければ良いと言う訳ではなく、安くても変換効率が悪ければ出力が低く、バッテリーの充電に時間がかかってしまい使い勝手が悪くなるため、価格と変換効率の高さの両方が重要になります。

小型のモジュールでは、この価格と変換効率のバランスを考えた時に、シリコン単結晶を使用した物が最も実用的であると言われています。このため、住宅用やアウトドア用のソーラーパネルにはシリコン単結晶タイプがよく用いられています。

ソーラーパネルは太陽光を使って発電することができますが、用途に応じて様々なタイプがあります。

太陽光発電所と言った大規模な産業用発電所などから、住宅の屋根に設置する小規模な発電用、さらにはコンパクトにして持ち運び可能にしたアウトドアや災害対策用まで幅広いラインナップが揃っています。

現在、光を使って発電するための素子である「光電気変換素子」には、シリコンを用いたタイプが主流ですが、次世代のソーラーパネルとしてはプリント技術で作れる「ペロブスカイト太陽電池」と呼ばれるタイプの開発も進んでおり、この他にも惑星探査機などには高変換率を誇るガリウムひ素タイプのソーラーパネルが使用されています。

このように様々な用途とタイプがありますが、我々にもっとも身近なソーラーパネルと言えば屋根に設置する住宅用だと言えます。

住宅用のソーラーパネルはシリコンを使用しているので大量生産が可能でコストも抑えることができますが、高変換効率を誇るガリウムひ素タイプに比べると変換効率はそれほど高くはありません。

ソーラーパネルは価格が安ければ良いと言う訳ではなく、安くても変換効率が悪ければ出力が低く、バッテリーの充電に時間がかかってしまい使い勝手が悪くなるため、価格と変換効率の高さの両方が重要になります。

小型のモジュールでは、この価格と変換効率のバランスを考えた時に、シリコン単結晶を使用した物が最も実用的であると言われています。このため、住宅用やアウトドア用のソーラーパネルにはシリコン単結晶タイプがよく用いられています。

果たして、ソーラーパネルを使用して、電気代を削減することはできるのでしょうか。結論から言えば電気代削減は可能です。

これは通常使用する電気をソーラーパネルからの電気に置き換えてあげればいいだけですが、実際に電気代削減をすることは言うほど簡単ではありません。

なぜならば、ソーラーパネルの発電は太陽が出ている間だけのため、陽が沈んでしまえば発電ができず、電気機器が使えなくなってしまうためです。

逆に言えば、日中に発電した電気を充電しておければこの問題は解決します。つまり、ソーラーパネルに加えて充電機能を持っているポータブル電源を併用すれば、日中に発電した電気をポータブル電源に充電し、夜間でも電気を使用できるようになります。

このため、ソーラーパネルとポータブル電源の組み合わせはお互いの欠点を補う理想的な組み合わせとなっています。

次に、実際にどれだけの電気代が削減できるか計算してみます。今回はシリコン単結晶のソーラーパネルを使って作られたJackery SolarSaga 200を例にご説明します。

このSolarSaga 200は単結晶シリコンを使用しているため、22%という高い変換効率で太陽光を電気に変換し、最大200Wの出力が得られます。

太陽は常に動いており、日々高度や日照時間、照度も変化しますので発電量は太陽のコンディションによって大きく異なります。

従って、日照時間が短く、照度も低い冬場などは一日の発電量は夏場に比べて大幅に少なくなります。一般的に1kWの最大出力を持つ太陽光パネルの年間発電量は1000kWh前後と言われていますので、今回は200Wのソーラーパネルの年間発電量を切りのいい数字である200kWhとして計算いたします。

次に電気料金ですが、東京都の多くのご家庭で契約されている東京電力の従量電灯Bプランの電力量料金を用いて計算いたします。

従量電灯Bは三段階の料金システムになっており、最初の120kWhまでは1kWh辺り19円88銭、120kWhをこえ300kWhまでは26円48銭、300kWhを超えた分は30円57銭となります。

これは、電気代の請求金額が3000円以下ですと第一段階料金分だと言え、8000円あたりで第三段階目の料金に差し掛かると考えて頂ければいいと思います。今回はこの電気量料金の第二段階である1kWh辺り26円48銭を用いて計算します。

これらの数字を用いて計算すると、200Wのソーラーパネルで1年間に節約できる電気料金は5296円となります。1年間ではそれほどお得感はないですが、10年間では52960円となるため、年数が経過すると金額が積み重なり、それなりの金額となっています。

今回ご説明に使用した200W用のソーラーパネルですと、平均して1日に600Wh弱の電気を発電できることになります。

昼間に発電した電気をポータブル電源に充電しておくと夜間でも使用できますので、これら1日中使用し続ける機器と、ソーラーパネル及びポータブル電源を組み合わせて使用すると効率的な電気代の節約に繋がります。

果たして、ソーラーパネルを使用して、電気代を削減することはできるのでしょうか。結論から言えば電気代削減は可能です。

これは通常使用する電気をソーラーパネルからの電気に置き換えてあげればいいだけですが、実際に電気代削減をすることは言うほど簡単ではありません。

なぜならば、ソーラーパネルの発電は太陽が出ている間だけのため、陽が沈んでしまえば発電ができず、電気機器が使えなくなってしまうためです。

逆に言えば、日中に発電した電気を充電しておければこの問題は解決します。つまり、ソーラーパネルに加えて充電機能を持っているポータブル電源を併用すれば、日中に発電した電気をポータブル電源に充電し、夜間でも電気を使用できるようになります。

このため、ソーラーパネルとポータブル電源の組み合わせはお互いの欠点を補う理想的な組み合わせとなっています。

次に、実際にどれだけの電気代が削減できるか計算してみます。今回はシリコン単結晶のソーラーパネルを使って作られたJackery SolarSaga 100を例にご説明します。

このSolarSaga 100は単結晶シリコンを使用しているため、23%という高い変換効率で太陽光を電気に変換し、最大100Wの出力が得られます。

太陽は常に動いており、日々高度や日照時間、照度も変化しますので発電量は太陽のコンディションによって大きく異なります。

従って、日照時間が短く、照度も低い冬場などは一日の発電量は夏場に比べて大幅に少なくなります。一般的に1kWの最大出力を持つ太陽光パネルの年間発電量は1000kWh前後と言われていますので、今回は100Wのソーラーパネルの年間発電量を切りのいい数字である100kWhとして計算いたします。

次に電気料金ですが、東京都の多くのご家庭で契約されている東京電力の従量電灯Bプランの電力量料金を用いて計算いたします。

従量電灯Bは三段階の料金システムになっており、最初の120kWhまでは1kWh辺り19円88銭、120kWhをこえ300kWhまでは26円48銭、300kWhを超えた分は30円57銭となります。

これは、電気代の請求金額が3000円以下ですと第一段階料金分だと言え、8000円あたりで第三段階目の料金に差し掛かると考えて頂ければいいと思います。今回はこの電気量料金の第二段階である1kWh辺り26円48銭を用いて計算します。

これらの数字を用いて計算すると、100Wのソーラーパネルで1年間に節約できる電気料金は2648円となります。1年間ではそれほどお得感はないですが、10年間では26480円となるため、年数が経過すると金額が積み重なり、それなりの金額となっています。

今回ご説明に使用した100W用のソーラーパネルですと、平均して1日に300Wh弱の電気を発電できることになります。

これは、10W程度の換気扇や小型の電灯を1日中つけっぱなしで使用し続けるだけの発電量です。

昼間に発電した電気をポータブル電源に充電しておくと夜間でも使用できますので、これら1日中使用し続ける機器と、ソーラーパネル及びポータブル電源を組み合わせて使用すると効率的な電気代の節約に繋がります。

ソーラーパネルとポータブル電源を使用して電気代削減をするためのポイントは、充電量と消費電力量が上手く釣り合うことです。充電量が多すぎると無駄になってしまう電気が発生しますし、消費電力量が多すぎるとバッテリーの電池切れとなり機器が使用できなくなります。

また、ポータブル電源のバッテリーを満タンのままにしておくとそれ以上充電できませんので、翌日にソーラーパネルで発電した電気は無駄になってしまいます。つまり、発電した分をその日のうちに消費することが大切で、10年間上手に使い続けられれば、電気料金を2万円以上節約することも可能になってきます。

この方法でポータブル電源を使用する際に気を付けたい点は、バッテリーの保護です。ポータブル電源の電気を空にしておくことはバッテリーの寿命にも悪影響を与えますので、電気が無くならない程度の機器を使用することも大切な点です。逆に、満タンのままにしておくこともバッテリーの寿命を低下させる要因ともなります。

このように、防災用やアウトドア用として購入したソーラーパネルとポータブル電源をただ保管しておくよりも、賢く使用し続けることで電気代の節約となり、同時に電気を使わない分、エコなライフスタイルが実現できるのです。

ソーラーパネルとポータブル電源を使用して電気代削減をするためのポイントは、充電量と消費電力量が上手く釣り合うことです。充電量が多すぎると無駄になってしまう電気が発生しますし、消費電力量が多すぎるとバッテリーの電池切れとなり機器が使用できなくなります。

また、ポータブル電源のバッテリーを満タンのままにしておくとそれ以上充電できませんので、翌日にソーラーパネルで発電した電気は無駄になってしまいます。つまり、発電した分をその日のうちに消費することが大切で、10年間上手に使い続けられれば、電気料金を2万円以上節約することも可能になってきます。

この方法でポータブル電源を使用する際に気を付けたい点は、バッテリーの保護です。ポータブル電源の電気を空にしておくことはバッテリーの寿命にも悪影響を与えますので、電気が無くならない程度の機器を使用することも大切な点です。逆に、満タンのままにしておくこともバッテリーの寿命を低下させる要因ともなります。

このように、防災用やアウトドア用として購入したソーラーパネルとポータブル電源をただ保管しておくよりも、賢く使用し続けることで電気代の節約となり、同時に電気を使わない分、エコなライフスタイルが実現できるのです。

世の中には人力、原動機、風力、水力、火力、原子力、潮力、波力、地熱、熱電効果など様々な発電方法がありますが、どれも専用の発電機が必要である上に、水の流れが必要であったり定常的に風が吹いたりしなければ使用できません。

また、設置及び使用には知識と技術が必要ですので、これらの点を考慮すると発電機の中ではソーラーパネルが最もシンプルで使いやすく、実用的な電力が得られると言えます。

ソーラーパネルは手軽に発電でき、電気を得られるので非常に便利なグッズなのですが、最大の欠点は太陽が出ている時しか発電できない、と言う点です。しかし、先ほど書きました通り、このソーラーパネルの最大の欠点はポータブル電源を使用することにより補うことができます。

ポータブル電源には高性能のリチウムイオン電池を使用しているために充電量が非常に多いという特徴があり、ソーラーパネルで充電する際には満タンになるまでかなりの時間がかかってしまいます。

そのため、ポータブル電源のバッテリーの性能が高いので、それに合ったソーラーパネルを使用することが大切です。安価なソーラーパネルは一見魅力的ですが、値段が安い分変換効率は低く、充電に時間がかかってしまいます。

ソーラーパネルを選択する場合は高変換効率のパネルの方が充電時間は短くなりますので、高変換効率のソーラーパネルがお勧めです。

これまでご説明した通り、ソーラーパネルとポータブル電源は非常に相性の良い組み合わせとなっており、太陽光から電気を生み出し蓄電し、消費するというサイクルにより、外部からの電力供給が無い孤立した状態でも電気を使用し続けることができますので大災害が発生した場合には非常に心強い存在になります。

また、太陽光から生み出された電気は再生可能エネルギーなエコなエネルギーのため、この再生可能エネルギーを使用することは省エネや持続可能な社会の実現へ向けた個人が貢献できる一歩となります。