蓄電池

2021/03/31

太陽光発電システムの蓄電池の選び方は?蓄電池の補助金についても解説

太陽光発電システムを設置する際に蓄電池があると非常に便利です。しかし、蓄電池は様々な種類があり、どれを選べばいいのか迷ってしまいます。

そこで今回は、太陽光発電システムの蓄電池の選び方を解説します。蓄電池の補助金についても解説しますので、ぜひ最後までご覧ください。

太陽光発電システムの蓄電池とは?

蓄電池とは、充電可能で何度でも利用できる電池(二次電池)のことを指します。スマートフォンやタブレットのモバイルバッテリーなども蓄電池に分類されます。

今回紹介している蓄電池は、主に住宅用太陽光発電システムを自宅に所有している方向けの家庭用蓄電池になります。

太陽光パネルを設置して発電した電気は、蓄電池が無いと家庭内で消費しきれなかった分をそのまま捨てることになります

しかし、太陽光発電システムの蓄電池を設置することで日中に発電した電力を貯め込み、夜に消費するという使い方などが可能になります。

なお、太陽光発電システムを所有していなくても蓄電池は導入でき、電力会社からの電気を蓄えて停電時に備えるという使い方も可能です。

蓄電池を選ぶときに知っておきたいポイント

蓄電池を選ぶときに知っておきたいポイント
蓄電池を選ぶときに次の5つのポイントを知っておきたいです。

  • 蓄電池の仕様
  • 蓄電池の種類
  • 蓄電池の容量
  • 蓄電池の価格
  • 蓄電池の寿命

それぞれ、順番に解説します

蓄電池の仕様

蓄電池には停電時に特定の部屋(コンセント)にだけ電気を送る「特定負荷型」と、すべての部屋(コンセント)に電気を送る「全負荷型」の2種類があります。

特定負荷型は事前に決めておいた部屋にだけ電気を送る仕組みのため、風呂場や台所は明かりが点き家電製品は動くが、リビングのテレビが反応しないなど、停電時には生活がある程度制限されます。

一方で全負荷型は停電時でもすべての部屋に電気が送られるため、停電時でも普段と変わらない生活が送れます。

また、全負荷型は200V機器に接続できますが、特定負荷型は100V機器にしか接続できません。つまり、特定負荷型だとエアコンやIHクッキングヒーターなどの200Vが必要な電気機器を使うことはできません。

200Vが必要な電子機器は主に次になります。

  • エアコン
  • IHクッキングヒーター
  • エコキュート
  • 電子レンジ

これらの家電製品を停電時でも使用したいのなら、全負荷型の蓄電池にしましょう。

蓄電池の種類

蓄電池は大きく分けると家の中のコンセントに給電する「系統連系型」と、コンセントから蓄電池に充電して非常時に給電する「スタンドアロン型」の2種類に分かれます。

スタンドアロン型はポータブルタイプの動かせるものが多く、設置工事が不要で、導入費用も安いのが特徴です。工事が不要のためマンション住まいの方にお勧めですが、スタンドアロン型は太陽光発電システムと連動できません。

系統連結型は蓄電池用パワコンと蓄電池をセットにした「単機能型」と、太陽光発電用・蓄電池用パワコンと蓄電池がセットになったハイブリッド型に分かれます。

単機能型の蓄電池はすでに太陽光発電システムを設置している方向けの蓄電池です。

蓄電池や太陽光発電システムにはパワーコンディショナ―(パワコン)と呼ばれる、電気を変換する機械がそれぞれに必要です。

すでに太陽光発電システムを設置している住宅の場合、システム内に太陽光発電システム用のパワコンがあるため、蓄電池用パワコンセットになっている単機能型の蓄電池を購入します。

ハイブリッド型の蓄電池よりは安いですが、停電時にはパワコンを手動で操作する必要があります。また、セットになっているパワコンの停電時出力は1.5kw程度のため、同時に使用できる家電製品の数が少ないです。

ハイブリッド型の蓄電池は、蓄電池用と太陽光発電システム用のパワコンがセットになった蓄電池です。

これから太陽光発電システムを導入する方向けの蓄電池で、停電時には自動で太陽光発電から蓄電池に充電され、各部屋に給電される仕組みとなっています。停電時の出力が5.5kwと多いため、単機能型に比べて多くの家電製品を同時に使用できます。

蓄電池の容量

蓄電池の容量とは、蓄電池内部に電気をどれだけ蓄えられるかという数値です。通常はkWh、あるいはWhという単位で示し、数値が大きいほど大量の電気を蓄えられるということです。

ただし、容量には定格容量と実効容量の2種類があります。田淵電機の「EIBS7 蓄電ハイブリッドシステム」は定格7.04kWhとなっていますが、実効容量は6.2kWhです。

蓄電池に使用しているリチウムイオン電池は過充電(充電のし過ぎ)・過放電(電気が充電されていない)状態になると劣化しやすくなるという特徴があります。

そのため、蓄電池には電池の容量が100%にならない、あるいは0%にならないように使える電気の量に制限が掛かっており、実際に使える電気の量が実効容量になります。つまり、蓄電池の容量を調べるときは定格容量だけでなく、使用可能な実効容量を確認するのも大事になるのです。

なお、2021年2月時点で、国内で販売している蓄電の容量は4kWh~16.6kWhになります。

蓄電池の価格

蓄電池にかかる費用は本体価格・設置費用・電気系統の工賃の3つになります。スタンドアロン型は本体価格だけですが、単機能型やハイブリッド型の蓄電池は本体だけでなく設置費用や工賃なども発生するため高額になりやすいです。

オムロンや京セラ、シャープなど、主要な家庭用蓄電池メーカーの相場を調べると、本体価格だけでも80万円~170万円ほどかかります。ここに設置・工賃として15万円~30万円を上乗せすると、100万円~200万円が蓄電池の価格になります。

ただし、この価格はメーカーの販売価格から算出した相場で、エコ突撃隊のようにメーカー正規品を低価格で提供している施工会社に依頼すると相場よりも安くなる可能性があります。

蓄電池の寿命

蓄電池は1放電・1充電を1サイクルとし、一定のサイクル回数に達するとパフォーマンスが低下していきます。このサイクル回数が、蓄電池のおおよその寿命になります。

サイクル回数は蓄電池ごとに異なっており、田淵電機の「EIBS7 蓄電ハイブリッドシステム」は約12,000サイクルで、単純計算すると寿命は30年~33年になります。ただし、EIBS7は1日2サイクルのスマートモードもあるため、実際の寿命は15年~17年ほどになる可能性もあります。

蓄電池の寿命は使用するモードやサイクル回数によって異なりますが、1日1サイクルというルールを覚えておくと、寿命の目安がつきます。

なお、寿命=故障・充電できないということではありません。蓄電池における寿命はパフォーマンスの低下を指しており、充電に時間がかかる、フル充電なのに使用できる電気の量が少ないなどの不具合が発生しやすくなります。

家庭用蓄電池の選び方

蓄電池は仕様・種類・容量・価格・寿命の5つのポイントがありますが、選ぶときは次の順番で決めてみましょう。

  1. 1. 蓄電池を使いたい目的(シーン)に合わせて使用・種類を選ぶ
  2. 2. 太陽光発電システムの発電量から容量を選ぶ
  3. 3. 価格と寿命は予算と相談して選ぶ

それぞれ、どういうことなのか順番に解説します。

蓄電池を使いたい目的(シーン)に合わせて仕様・種類を選ぶ

蓄電池は仕様や種類によって次の様に特徴が異なり、仕様と種類の組み合わせによって使用したい・購入する目的が変わります。

名称 特徴
仕様 特定負荷型 100Vまで
停電時、特定の部屋(コンセント)にしか給電できない
全負荷型 200Vまで
停電時、全ての部屋に給電する
種類 スタンドアロン型 太陽光発電システムと連動しない
持ち運びがしやすいサイズ
単機能型 すでに太陽光発電システムを設置している方向け
停電時の出力が低い
ハイブリッド型 これから太陽光発電システムを設置する方向け
停電時の出力が高い

例えば、新しい住宅を購入する予定で、太陽光発電システムを設置したいとします。この場合、おすすめの蓄電池の種類はハイブリッド型で、仕様は停電時にすべての部屋に電気がいきわたりたいかどうかで、特定負荷型か全負荷型のどちらかを選びます。

あるいは、すでに太陽光発電システムを設置していて、すべての部屋に給電できるようにするなら、単機能型の全負荷型を購入するという選び方になります。

または、災害時に給電したいけど太陽光発電システムを設置するのは予算オーバーなら、スタンドアロン型という選び方もあります。

このように、自分の使用したい目的(シーン)に合わせて、蓄電池の仕様と種類を選びましょう

太陽光発電システムの発電量から容量を選ぶ

仕様と種類を決めたら、次は蓄電容量を決めましょう。蓄電容量を選ぶ際は次の2つの方法があります。

  • 動かしたい家電製品の消費電力から決め
  • 太陽光発電の設置容量から決める

まず、動かしたい家電製品の消費電力から決める方法から解説します。

家電製品の消費電力の目安は次のようになっています。

品名 消費電力
液晶テレビ 40W~60W
Blu-rayプレーヤー・レコーダー 30W~40W
デスクトップパソコン 150W~300W
ノートパソコン 50W~120W
携帯電話の充電器 15W
冷蔵庫 150W~600W
エアコン 100W~2000W
電子レンジ 1300W
洗濯機 500W-900W
食器洗浄機 1200W~1300W

このなかで携帯電話の充電器、テレビ、冷蔵庫、エアコンを使ったとします。それぞれの1時間あたりの消費電力は次になります。

  • 携帯電話の充電…15W
  • テレビ…40W
  • 冷蔵庫…300W
  • エアコン600W

合計すると1時間あたりの消費電力は955Wになり、仮に5時間使用したとすると消費電力は4,775W=4.77kWhになります。

停電時にテレビやエアコンを5時間付けっぱなしにするというのは現実的ではありませんが、少なくとも上記の家電製品を5時間使い続けるには蓄電容量が4.75kWh以上必要になるということです。

このように、停電時にどれだけの家電製品を使いたいのかリストアップし、消費電力の合計から蓄電容量を決めることができます。

次に太陽光発電の設置容量から決める方法を解説します。

蓄電池を購入する目的が「太陽光発電システムで余った電力を無駄にしたくない」という理由なら、太陽光発電の設置容量から蓄電池の容量を決めるという選び方があります。

まず、太陽光発電システムの発電量は、モジュール1枚当たりの発電量と枚数で決まります。

例えば、カナディアンソーラーの「MOD-CS6K-300MS」は1枚300wのモジュールが20枚あり、6.0kWの太陽光発電システムになります。年間発電量に換算すると、約6,600kWhになり、1日あたりの発電量は約18kWhという計算になります。

一般的な家庭で消費される電力(自家消費)を4kWhとすると、1日に発生する余剰発電電力は約14kWhになります。つまり、14kWh以上の容量がある蓄電池を購入すれば、余剰電力を捨てずに蓄えることができるということになります。

このように、太陽光発電システムの1日あたりの発電量と消費量を差し引いた余剰発電電力から蓄電容量を決めることができます。

価格と寿命は予算と相談して選ぶ

蓄電池の仕様・種類・容量まで決まったら、基本的に予算内の蓄電池を選びます。仮に、予算内で複数の蓄電池が候補にあって迷うときは、サイクル数の多い蓄電池を選びましょう

また、蓄電池を安く購入したい、購入したい蓄電池が予算オーバーなら補助金について調べてみましょう。地方自治体にもよりますが、蓄電池は補助金の対象のため、支給される可能性があります。

家庭用蓄電池を設置するメリット

家庭用蓄電池を設置するメリット
家庭用蓄電池を設置するメリットは次になります。

  • 太陽光発電システムを効率よく運用できる
  • 災害時でも電機が使える

それぞれ、順番に解説します。

太陽光発電システムを効率よく運用できる

蓄電池があると太陽光発電システムを効率よく運用できます。例えば、日中に多く電気を使う方や太陽光発電システムの設置容量が少ない住宅だと、電気代の高い昼間に多くの電気を電力会社から購入することになります。

蓄電池があれば、電気代の安い深夜に蓄電することで、日中は蓄電池に蓄えた電気を使用できます。このとき、日中に発電した電気を電力会社に売る(売電)こともできるようになります

また、日中に電気を使わない、太陽光発電システムの設置容量が大きい住宅だと、蓄電池が無いと自家消費しきれなかった電力を捨てるしかありません

蓄電池があれば、消費しきれなかった電気を蓄えることができ、朝や夕方といった太陽光の少ない時間帯をカバーして電気代を安くし、停電時に備えて蓄えておくことができます。

このように太陽光発電システムは蓄電池とセットで設置することで、無駄なく効率よく運用できます。

災害時でも家電製品が使える

地震や台風により停電になっても、蓄電池があれば家電製品を普段通りに使うことができます。日本は電気が効率よく供給されるため、普段の生活で停電が起きることは世界的に見ても少ないです。

しかし、日本は地震や台風などの災害が発生しやすく、送電線や電柱が倒れると復旧するまでに時間がかかります。

最近では2019年に千葉県を襲った台風15号により約93万戸が停電、復旧までに最大12日もかかりました。

蓄電池があれば、種類にもよりますが最低限の電力を確保でき、停電でもある程度の日常生活を送ることができます。また、全負荷型で蓄電容量が大きい蓄電池なら、普段通りの生活を過ごすことも可能です。

蓄電池の補助金

地方自治体にもよりますが、蓄電池は住宅再生可能エネルギーの設備ということで補助金が発生します。(※2021年2月時点)

例えば、次のような補助金制度と金額が支給される補助金があります。

地方自治体 制度 金額
東京都千代田区 令和2年度千代田区省エネルギー改修等助成制度 最大29.7万円
福島県双葉郡葛尾村 広野町住宅等用新エネルギーシステム設置費補助事業 最大50万円
福島県南相馬市 令和2年度自家消費型太陽光発電促進支援支援事業補助金 最大28万円
鳥取県西伯郡南部町 南部町家庭用発電設備等導入推進補助金 最大40万円

蓄電池の補助金制度で知っておきたいことは次の2つです

  • 都道府県と市町村で別々に補助金を出している
  • 補助金は先着順などのルールが決まっている

都道府県と市町村で別々に補助金を出している

補助金は都道府県と市町村で別々に出しており、併用することが可能です。例えば、東京都は蓄電池助成金(自家消費プラン事業)として上限60万円の助成金(補助金)を出しています。

もし、東京都千代田区に住んでいるなら、東京都の助成金と千代田区の補助金を合計して89.7万円の補助金を受け取ることができます。

全額が支給されるとは限りませんが、補助金を利用することで導入費用を安くする、あるいは予算オーバーの蓄電池を購入できる可能性があるため、蓄電池を購入する際は住んでいる都道府県や市町村の補助金をチェックしましょう

補助金は先着順などのルールが決まっている

蓄電池の補助金は受付期間・受付方法・支給される要件などが決まっており、すべての蓄電池で支給されるとは限りません。

特に、大抵の補助金は予算が決まっており、先着順で支給されます。すでに支給を終了している補助金もあるため、補助金を利用したいと考えている方は早めに申し込みましょう。

まとめ

以上が蓄電池の選び方の解説になります。蓄電池を選ぶときは、蓄電池を使いたい目的から仕様・種類を決め、消費電力や太陽光発電システムの設置容量から蓄電容量を決め、価格と寿命からコストパフォーマンスなどを考えて購入します。

蓄電池があれば太陽光発電システムの運用効率を向上でき、災害で停電しても普段通りの生活を過ごせます。また、住んでいる地域にもよりますが、蓄電池には補助金があるため、補助金を利用すれば安く購入することもできます。

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