THE NEW VALUE FRONTIER
  1. Home
  2. 太陽光発電・蓄電池
  3. トピックス
  4. 太陽光発電の費用対効果は?計算方法や効果を高める方法を解説!【住宅】

太陽光発電・蓄電池

トピックス

コラム

太陽光発電の費用対効果は?
計算方法や効果を高める方法を解説!【住宅】

costeffectivenessfr02.png

節電効果を高めるため、住宅への太陽光発電導入を検討する方が増えてきています。しかし「設置費用・ランニングコスト」と「節電効果」の費用対効果が分からず、導入を決めきれない方も多いのではないでしょうか。

この記事では太陽光発電の費用対効果はどのくらいなのか、具体的な計算方法や費用対効果を高める高めると合わせて解説します。太陽光発電導入に迷っている方は、ぜひ参考にしてください。

【関連記事リンク】

太陽光発電の仕組みを図解でかんたん解説!基礎知識もご紹介

太陽光発電の設置費用はいくら?費用を抑える方法や投資回収もご紹介


太陽光発電で電気代を0円に近づけることは難しい?電気代を安くする方法や節約時の注意点

 

【目次】

 

太陽光発電に関する基礎知識

 
costeffectivenessfr03.png

費用対効果への理解を深めるため、まずは太陽光発電の基礎知識を紹介します。

 

太陽光発電とは

そもそも太陽光発電とは、「太陽光」から電気を生み出す発電方法です。太陽光パネルに光が当たると発電するため、温室効果ガスを出さない再生可能エネルギーとしても注目されています。
化石燃料を使わず発電できるため、昨今のような原油価格が高騰している時期には、太陽光発電の節電効果へも注目が集まります。

再生可能エネルギー(再エネ)とは?種類や特徴、メリット・デメリットを解説!

 

太陽光発電の仕組み

太陽光発電は、シリコン半導体に光が当たると発電する現象が利用されています。太陽光パネル(太陽電池モジュール)には電気的な性質が異なるN型半導体(表面)とP型半導体(裏面)が使用されており、そこに光が当たると電気が流れる仕組みとなっています。

 
costeffectivenessfr04.png
 

太陽光発電の仕組みを図解でかんたん解説!基礎知識もご紹介!

また、太陽光発電で生み出す電気は直流であるため、そのままでは家庭用として使えません。そのためパワーコンディショナによって交流に変換されています。

  • 住宅用のパワーコンディショナの例
costeffectivenessfr05.png

なお、太陽光パネルの発電効率や寿命はメーカーによっても異なります。長く発電量を保つためには、長寿命な太陽光パネルを選びましょう。

太陽光パネルの寿命はどのくらい?耐久性能や劣化原因を解説

 

太陽光発電で電気代が安くなる理由

 
costeffectivenessfr06.png

さて、そもそも太陽光発電を導入すると、なぜ電気代が安くなるのでしょうか。
いくつかの理由が相互的に関わっているため、それぞれ紹介します。

 

自家消費によって電力購入量を減らせる

太陽光発電を導入すると、日中は発電した電力を自家消費し、夜間は電力会社から購入した電気を使用します。
そのため太陽光発電導入前と比べると、電気購入量を大きく減らせることがポイントです。

 

余剰電力を売電できる

蓄電池がない場合、発電した電気を溜めておくことはできません。そのため日中に発電した電力が自家消費分を上回っている場合、余剰電力は電力会社に売電されます。この売電収入を電気代購入量と相殺することで、結果として電気代を安くすることも可能です。

 

日中に発電した電気を夜間にも使える(蓄電池と併用した場合)

太陽光発電と蓄電池を併用すると、日中に発電した電気を夜間にも使えるようになります。

これによって太陽光発電を単体で導入するときよりも電気購入量を減らすことが可能で、使用する電気量そのものを変化させずに、電気代だけを削減できる点も特徴です。

 
costeffectivenessfr07.png
 

エネルギーシステム定額サービス「ハウスマイルe」

 

太陽光発電による費用対効果の計算方法

太陽光発電による費用対効果は、次の計算式で判断します。

費用対効果= 節約電気料金 ÷ 費用
つまり、
費用対効果=( 売電収入 + 削減できる電気代 )÷( 設置費用 + ランニングコスト )

で試算できます。

太陽光発電は長期にわたって使用するため、費用対効果は固定価格買取制度(FIT制度)の期間でもある設置から10年間の収支で考えるケースが多いです。
FIT制度とは再生可能エネルギーの普及を目的に、太陽光発電で生み出した電力を電力会社が一定期間・一定価格で買い取る制度です。2024年度は、住宅用太陽光発電の多くが該当する10kW未満規模の買い取り価格が16円/kWhとされています。

参考︓資源エネルギー庁|買取価格・期間等(2024年度以降)

太陽光パネルの寿命自体は30年程度ですが、費用対効果については計算を容易にするために10年〜20年程度で判断するといいでしょう。

なお、売電収入や電気代削減量を最大化するためには、まず第一に発電量を増やすことが重要です。太陽光パネルは経年劣化によって徐々に発電量が落ちていくため、長寿命のパネルを選んだほうが費用対効果を高められます。

 

太陽光発電の発電量・売電量をシミュレーション

 
costeffectivenessfr08.pngそれでは実際に、太陽光発電の発電量・売電量をシミュレーションしてみましょう。京セラの提供する 「簡単シミュレーション」 を使えば、年間予想節約電気料金を条件に合わせて計算できます。

今回は次のような条件で具体的にシミュレーションしてみます。
  • 設置場所:東京都八王子市
  • 太陽光発電システムの容量:4kW
  • 設置方角:南
  • 電気料金プラン:東京電力 従量電灯B
  • 最近1ヶ月の電気料金:15,000円

この条件下では、次のような結果が得られました。

costeffectivenessfr09.png

年間予想発電電力は4,980kWhで、売電金額の予想は年間で52,755円 トータルの年間予想節約電気料金は122,360円 です。

年間予想節約電気料金 = 売電収入(年間) + 削減できる電気代(年間)

ここからさらに、蓄電池を設置した場合のシミュレーションも進めてみます。

  • 蓄電池の定格容量:5kWh
  • 蓄電池の運転モード:グリーンモード(自家消費目的)

蓄電池も加味した 年間予想節約電気料金は150,738円 となりました。

costeffectivenessfr10.png

費用対効果の検証時、今回の条件設定の場合の効果については年間12万円〜15万円、10年間では120万円〜150万円程度になるといえるでしょう。

 

太陽光発電にかかる費用

 
costeffectivenessfr11.pngつづいて、太陽光発電にかかる費用についても見ていきましょう。主な費用は次の3要素です。
  • 初期費用
  • メンテナンス費用
  • パワーコンディショナの交換費用

 

初期費用

太陽光発電の初期費用には設備費用や工事費用などを含みます。経済産業省の調達価格等算定委員会が発表した 「令和5年度以降の調達価格等に関する意見」 (9.67MB) によると、2024年度のシステム費用想定値としては25.5万円/kWが採用されています。

前述したシミュレーションで想定した4kWの太陽光発電を設置する場合、導入費用はおよそ102万円と試算できます。ただし、足場が必要な場合や、屋根材が特殊な場合などシステム費用想定値を上回るケースもありますのでご注意ください。

蓄電池を導入する場合は、蓄電池費用もかかります。蓄電池設置にも100万円以上の費用がかかりますが、補助金を利用することで負担を減らせるかもしれません。

太陽光発電の設置費用はいくら?費用を抑える方法や投資回収もご紹介

 

メンテナンス費用

「令和5年度以降の調達価格等に関する意見」 (9.67MB)によると住宅用太陽光発電の定期点検費用の相場は約3.5万円程度、定期点検頻度は3〜5年程度です。定期点検費用については機器性能の向上に伴って点検頻度が少なくなることも予想されており、想定値としては3,000円/kW/年とされています。4kWの太陽光発電であれば、10年間で12万円程度の想定です。

 

パワーコンディショナの交換費用

パワーコンディショナについては10年~20年に一度は交換され、「令和5年度以降の調達価格等に関する意見」 (9.67MB) では29.2万円程度が相場とされています。kW当たりの年間運転維持費に換算すると4,670 円/kW/年が相場であるため、4kWの太陽光発電だと10年間で186,800円です。

 

太陽光発電の費用対効果を高めるためのポイント

費用対効果を求める式にここまで算出した数値を入れてみて、10年間の費用対効果を考えてみましょう。

予想節約電気料金 ÷ (設置費用+ランニングコスト)

=(年間予想節約電気料金122,360円×10年)÷(設置費用1,020,000円+メンテナンス費用120,000円+パワコン費用186,800円)
= 10年間の効果 1,223,600円 ÷ 10年間の費用 1,326,800円
= 約0.92

10年間で見ると、費用のほうが若干多い結果となりました。

ちなみに20年間で見ると、費用対効果は次のようになります。
卒FIT後の11年目以降の売電収入がないものと仮定しても、20年目までに太陽光発電にかかる費用を便益で回収できることが分かります(実際には多少の売電収入も期待できます)。

20年間の効果 1,919,650円※1 ÷ 20年間の費用 1,633,600円※2
= 約1.18

  • ※120年間の効果 1,919,650円=10年間の効果 1,223,600円+11年目~20年目の効果 696,050円(卒FIT後の売電収入は不算入)
  • ※220年間の費用 1,633,600円=10年間の費用 1,326,800円+11年目~20年目の費用 306,800円(設置費用は不算入)

ここからさらに太陽光発電の費用対効果を高めるためのポイントとしては、次の4点が挙げられます。

  • 発電量と設置費用のバランスを考える
  • 長寿命な太陽光パネルを選ぶ
  • 補助金・税制優遇を活用する
  • 初期費用ゼロ円ソーラーを活用する

それぞれ詳しく解説しますので、ぜひ参考にしてください。

 

発電量と設置費用のバランスを考える

太陽光パネルの設置枚数を増やせば発電量を増やせるため売電量・節電量も多くなりますが、それだけ設置費用もかかります。

また、住宅用の太陽光発電は屋根に設置することになるため、積載面積や設置方角・角度にも制限が生まれ、発電量が左右されることもポイントです。
費用対効果を高めるためには、発電量と設置費用のバランスを考えて太陽光パネルの容量を決めましょう。

太陽光発電の発電量は?目安や発電量を高めるポイントを解説!

 

長寿命な太陽光パネルを選ぶ

シミュレーションからも分かるとおり、太陽光パネルは長く使うほど費用対効果が高まります。しかし経年劣化によって発電量が下がると、費用対効果が悪くなってしまうことは留意するべきです。
太陽光パネルの生涯発電量が多ければ多いほど費用対効果を高めることにつながるため、長寿命な太陽光パネルを選ぶようにしましょう。

京セラの太陽光パネルは長期間にわたって発電量を保てることが特徴で、30年以上も使われている事例もあります。費用対効果を高めたい方は、ぜひ京セラの太陽光パネルの採用をご検討ください。

costeffectivenessfr12.png
 

太陽光パネルの寿命予測技術を開発

 

蓄電池を併用する

蓄電池を併用して日中に発電した電気を夜間にも使うことで、太陽光発電を単体で活用するよりも電気代削減効果を高められます。

太陽光発電の導入時に蓄電池を併用するほうが経済的便益が大きくなる状態を「ストレージパリティ」といい、昨今は蓄電池の導入価格を下げる動きも見られます。導入する蓄電池によって費用対効果は変わるため、 「簡単シミュレーション」 を使って蓄電池の定格容量を複数パターン検討してみてください。

太陽光発電と蓄電池の両方を設置するメリット・デメリットとは?仕組みや特徴と合わせて解説

 

補助金・税制優遇を活用する

費用対効果を大きく高める方法としては、補助金・税制優遇を活用することも挙げられます。 たとえば補助金であれば、各自治体が次のような制度を用意しています。

自治体 補助条件 参考
東京都 新築住宅に太陽光パネルを設置など 東京都|東京ゼロエミ住宅 > 助成制度
大阪府高槻市 太陽光発電システムと蓄電池の同時設置など 高槻市|令和6年度エコハウス補助金
福岡県福岡市 福岡市内の住宅を購入することなど 福岡市|令和6年度福岡市住宅用エネルギーシステム導入支援事業

●補助金の利用を検討する場合は、条件や受付期間などを窓口にご確認ください。

新築住宅への太陽光発電設置であれば、設置費用を住宅ローンに組み込むことも可能なので、住宅ローン減税を受けることも可能です。

これらの補助金・税制を使えば10万円〜数十万円規模で負担を減らせるため、費用対効果を大幅に高められることは覚えておきましょう。住宅購入を検討している自治体、すでにお住まいの自治体のホームページで、太陽光発電に関わる補助制度がないかご確認ください。

 

初期費用0円ソーラーを活用する

 
costeffectivenessfr13.png

太陽光発電の費用対効果は魅力に感じるものの、初期費用負担を懸念に感じる方もいるでしょう。そのような方には、初期費用0円ソーラーがおすすめです。

京セラの住宅向けエネルギーシステム定額サービス 「HOUSmile_e(ハウスマイルe)」 を利用すれば、初期費⽤0円で太陽光発電と蓄電池を導入できます。電気代を削減しつつ災害対策にもなり、さらに10年契約・15年契約の双方で経済的メリットが期待できることが特長です。契約期間中のメンテナンスにかかる費用負担がないことも魅力の1つです。

初期費用を抑えつつ太陽光発電・蓄電池を最大限活用したい方は、ぜひサービス 「HOUSmile_e」 をご活用ください。

0円ソーラーとは|太陽光発電と蓄電池の定額サービス!補助金情報もご紹介!

太陽光発電の無料設置とは?法人・住宅それぞれの方法を解説!

 

太陽光発電の費用対効果以外のメリットと注意点

 
costeffectivenessfr14.png

ここからは太陽光発電の費用対効果以外のメリットや注意点について解説します。

太陽光発電のメリットとデメリットを徹底解説!

 

太陽光発電のメリット

太陽光発電のメリットとしては、次のような要素が挙げられます。

  1. 発電時に二酸化炭素の排出がない
  2. 災害・停電時の非常用電源になる

大局的な目線で見ると、火力発電と比べて環境に優しいことは太陽光発電の大きなメリットです。 発電時に温室効果ガス(二酸化炭素・CO₂)を排出しないことから、地球温暖化を防ぐ発電方法として注目されています。

また、自立運転機能を利用することで、太陽の光があれば発電した電力を災害・停電時の非常用電源として機能することも特長です。自立運転機能や停電時の活用方法について詳しく調べたい方はこちらの記事もご覧ください。

カーボンニュートラルの取り組みと太陽光発電の活用について

太陽光発電で停電時に備える方法と停電時の操作方法とは?

 

太陽光発電の注意点

一方注意点としては、次の2つが挙げられます。

  1. 発電量が天候に左右される
  2. 設置場所を確保しなければならない

太陽光発電はクリーンなエネルギーである一方、発電量は天候に大きく左右されます。
また、設置場所の確保や設置条件が所有する住宅に合うかは十分確認が必要です。

 

太陽光発電の導入事例

 
costeffectivenessfr15.png

実際に太陽光発電を導入しているお客様の事例をご紹介します。 現在検討中の方はぜひ参考にしてみてください。

導入事例|住宅用

 

太陽光発電のご相談は京セラへ

 
costeffectivenessfr16.png

太陽光発電の設置費用・ランニングコストを合わせると100万円を超える投資となりますが、電気代削減効果や売電収入を加味すると10年~20年程度でコスト以上のメリットを享受できるケースが多いです。

太陽光発電は長期にわたって投資コストを回収するため、20年~30年以上の使用でも発電量を維持できる太陽光パネルを使うことで、費用対効果を最大限に高められることがポイントです。
京セラの太陽光パネルは長期性能にも優れているため、費用対効果にこだわりたい方はぜひご相談ください。

また、初期費用ゼロで太陽光発電が導入できるサービス 「HOUSmile_e(ハウスマイルe)」もありますので、気になる方はぜひチェックしてみてください。

 

お問い合わせはこちら

 

【関連記事リンク】

太陽光発電の仕組みを図解でかんたん解説!基礎知識もご紹介

太陽光発電の設置費用はいくら?費用を抑える方法や投資回収もご紹介


太陽光発電で電気代を0円に近づけることは難しい?電気代を安くする方法や節約時の注意点