太陽光発電のメリットとデメリットを徹底解説！
太陽エネルギーを電気に変換できる太陽光発電システムは、発電時に温室効果ガスであるCO2を排出しないという特徴があり、環境にやさしく、エコでクリーンなエネルギーを生み出すことができます。近年、地球温暖化の影響による気温上昇や多発する自然災害への危機感から、世界的にカーボンニュートラルに向けた機運が高まっています。日本でも、2021年10月に閣議決定した「第6次エネルギー基本計画」では、2030年に向けた政策のポイントとして、再生可能エネルギーの最大限の導入を促し、主力電源とすることが掲げられています。
では、再生可能エネルギーとして注目される太陽光発電にデメリットはないのでしょうか？今後、再生可能エネルギーの普及促進には正しく太陽光発電のメリットとデメリットを理解することが大切です。本記事では太陽光発電システムのメリットとデメリットを解説します。
【目次】
太陽光発電システムのメリット
まずは、太陽光発電システムを導入することによるメリットを説明します。
自家消費で電気代を節約できる
太陽光発電システムを導入する経済的なメリットとして、まず挙げられるのが電気代の節約です。電気料金は、燃料費調整単価の変動や再エネ賦課金の影響もあり、年々上昇傾向で今後も上昇を続ける可能性が高いです。そのため、太陽光発電システムで発電した電気を自家消費することで、電力購入量を削減でき、電気代の節約につながります。実際に節約できる金額は、電気料金プラン、電気の使用状況、設置する太陽光発電システムの容量、設置角度などによって異なりますので、電気代のシミュレーションを行い、どの程度の削減効果があるかを事前に確認してはいかがでしょうか。
売電収入を得ることができる
2つ目の経済的なメリットとして、家庭で発電して余った電気を電力会社に売ることで収入を得ることができます。自家消費した後の余剰電力を電力会社が買い取る固定価格買取制度（FIT）という制度があり、設置容量ごとに買取価格が決まっています。
2024年度の買取価格と買取期間は、10kW未満の家庭用太陽光発電システムの場合は1kWhあたり16円で設置後10年間、10kW以上50kW未満の産業用太陽光発電システムの場合は1kWhあたり10円（屋根設置などは12円）で設置後20年間、50kW以上の産業用太陽光発電システムの場合は1kWhあたり9.2円（入札制度対象外）で設置後20年間、固定価格での買い取りが保証されています。 FIT期間終了後も、各電力会社と契約を結ぶことで、買取価格は下がりますが、継続して売電することが可能です。
※参考情報：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
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二酸化炭素排出がなく環境に貢献できる
太陽光発電の社会的なメリットは、発電時にCO2を排出しない再生可能エネルギーとして、環境性能に優れていることです。
2050年のカーボンニュートラルを目指す政府の第6次エネルギー基本計画では、火力発電でCO2を排出する化石燃料の比率を2019年の76%から2030年には41%に減らし、再生可能エネルギーの比率を2019年の18%から2030年には36~38%にすることが掲げられています。太陽光発電はこれまで再生可能エネルギーの主力電源として導入が拡大し、事業用太陽光発電については発電コストも着実に低減しています。また、大規模の開発だけでなく、分散型エネルギー源としてレジリエンスの観点でも期待されており、今後も太陽光発電システムの普及が進むことが期待されています。
太陽光発電の普及率はどれくらい進んだ？太陽光発電の現在とは？
| 電源構成 | 2019年度 | 2030年度 （見通し） |
|||
| 水素・アンモニア | 0% | 1%程度 | |||
| 再エネ | 地熱 | 18% | 0.3% | 36~38% 程度 |
1%程度 |
| バイオマス | 2.6% | 5％程度 | |||
| 風力 | 0.7% | 5％程度 | |||
| 太陽光 | 6.7% | 14～16％程度 | |||
| 水力 | 7.8% | 11％程度 | |||
| 原子力 | 6% | 20～22％程度 | |||
| 化石火力 | LNG | 76% | 37% | 56％程度 | 27％程度 |
| 石油等 | 7% | 3％程度 | |||
| 石炭 | 32% | 26％程度 | |||
災害、停電時の非常用電源として使用できる
太陽光発電システムを設置すれば、災害による停電の際にも非常用電源として利用でき、避難生活を安心して送ることができます。太陽光さえあれば発電できるため、日中はスマートフォンやタブレット端末、ランタン、コードレス掃除機などの充電や、冷蔵庫などの使用も可能で、普段に変わらない生活を送ることができます。蓄電池と組み合わせれば、日中に太陽光で発電した電気を蓄えることもできますので、さらなるレジリエンスの強化につながります。
太陽光発電システムには、停電時に設定の切り替え操作が必要なものと、自動的に切り替わるものがあります。切り替え操作の方法や、停電時に使用できる電化製品を事前に確認しておくことが大切です。
蓄電池と組み合わせて自家消費を増やすことができる
太陽光発電システムと蓄電池は相性がよく、蓄電池を設置しておけば、太陽光発電システムで発電した電気のうち、自家消費しきれない余剰電力を貯めておくことができます。蓄電池を併用すると、昼間に発電した電気の未使用分を蓄電池に貯めて雨天時や夜間にも利用できるため、化石燃料由来の電気の購入量を減らすことができ、再生可能エネルギーの自家消費量を増やすことができます。
経済的にも、蓄電池は初期費用がかかりますが、昼間に発電した電気や割安な夜間の電気を蓄えることで、さらにお得に電気を使うことができ、光熱費を削減することができます。蓄電池導入の検討の際は一度電気代の削減効果を試算することをおすすめします。
補助金制度を利用できる場合がある
近年では、地球温暖化対策やカーボンニュートラルの実現のために、再生可能エネルギーに関する補助金などの支援制度が国や地方自治体から受けられる場合があります。住宅向けには、ZEH（ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス）推進のための支援制度や、省エネリフォームに関連した補助金、さらには住宅用蓄電池に関する補助金の支援制度もあります。産業用向けには、導入する事業スキームに対応した様々な補助金制度もありますので、事前に行政などに支援制度があるか確認することをおすすめします。
太陽光パネルの寿命が長い
太陽光発電のメリットのひとつに、太陽光パネルの寿命が長いことがあります。一般的に、周辺機器の一つであるパワーコンディショナは10～15年程度で交換が必要と言われていますが、太陽光パネルの製品寿命は25～30年程度とされており、京セラ製の太陽光パネルは30年を超えて稼働しているパネルも存在します。
とはいえ、太陽光パネルの製品寿命は、設置する地域の気温や設置の仕方、パネルの仕様によって変化します。製品の変換効率や出力といった初期品質だけではなく、製品寿命といった長期的な品質も確認する必要があるでしょう。また、メーカー保証の内容や万が一の劣化・故障時の対応もメーカーごとで異なりますので、保証内容やその根拠を事前にメーカーに確認することをおすすめします。
京セラの太陽光パネルの信頼性設計・予測技術の関連記事はこちら
太陽光発電システムのデメリット
ここからは、太陽光発電システムを導入することによるデメリットを説明します。
初期投資の費用が必要
太陽光発電システムの導入には初期費用が必要です。電気代の節約になるため、長期的に見ればコストはペイできますが、初期投資が必要なことはデメリットといえます。ただし、導入する地域や導入するスキーム等によっては補助金が出る場合もありますし、最近はPPAモデルも利用できます。PPAモデルは、初期費用0円で太陽光発電システムを導入でき、導入コストが不要で、かつ契約中はメンテナンス費用もかかりません。さらに、契約終了後にシステムの譲渡が受けられるというメリットがあります。初期投資が難しい場合は、一度PPAの電灯契約時のサービス料金を確認してみてはいかがでしょうか。
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発電量が天候の影響を受ける
太陽光発電システムの発電量は、日射量に大きく影響されてしまいます。当然、天気の悪い曇りや雨の日は発電量が減少し、夜間は発電できません。また、日照時間が短い梅雨の時期や冬場は、月々の発電量が減少する傾向にあります。年間の日照量のデータベースは気象庁やNEDO（国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構）に存在していますので、そのデータを基におおよその発電量を予測することができます。事前に発電シミュレーションを行い太陽光発電システム設置後の発電量を把握しておくと良いでしょう。
設置場所の確保が必要
太陽光発電システムを導入する上で、まずは設置場所の確保が必要です。日本ではFIT制度の導入をきっかけに、規模も属性も異なるさまざまな事業者による参入が急速に拡大し、平地面積当たりの太陽光発電の導入容量が世界一になりました。
地域と共生した太陽光発電システムの導入を推進するためは、適切な設置場所の確保が重要となってきます。2050年までに住宅・建築物へは太陽光発電システムの設置を一般化し、2030年には新築戸建住宅の6割に設置されることを目指すとともに、農業と両立する営農型太陽光発電システム、空港等のインフラ空間等を活用した太陽光発電システム等の導入拡大が必要とされています。太陽光発電システムの導入を検討する際は、地域と共生が可能かを検討した上で導入することが大切です。
※参考情報：経済産業省、第6次エネルギー基本計画
※参照情報：国土交通省、脱炭素社会に向けた住宅・建築物の省エネ対策等のあり方検討会
屋根に負荷がかかる
太陽光パネルの部材仕様にもよりますが、一般的に太陽光パネルの重量は、平方メートルあたり約12kgです。一般的な住宅の場合、20～40平方メートルの面積に太陽光パネルを設置することになるので、約240～480kgの荷重が屋根と住宅にかかることになります。荷重が一点に集中するわけではないので、太陽光パネルの設置によって住宅の耐久性が低下することは考えにくいですが、屋根の構造や耐荷重によっては設置できないケースもありますので注意が必要です。近年では、そのような耐荷重性の低い建物に設置して再生可能エネルギーの導入量を増やすことができる軽量の太陽光パネルも存在するため、通常の太陽光パネルが設置できない場合は一度検討してみると良いでしょう。
京セラが開発中の平方メートル当たり約2.5～3kgの軽量パネルの関連記事はこちら
点検や部品交換などのメンテナンスが必要
太陽光発電システムは、一度導入すればメンテナンスが不要というイメージを持っている方も多いと思いますが、システムを長く使うためには、異常の確認や部品の交換など、計画的なメンテナンスが必要です。FITの太陽光発電システムは2017年4月に施行された「改正FIT法」により、50kW以上の太陽光発電システムは、「電気事業法」によりメンテナンスが義務化されています。太陽光パネルの汚れや機器の劣化・不具合による発電効率の低下を防ぐことや、ケーブルなどの破損による発火の原因になる可能性もあるため、安全性を保つ上でも必要になります。
メンテナンスは屋根の上での危険な作業も多く、電気工事を伴うこともあり、専門知識が必要になるので、購入業者等に相談して進めると良いでしょう。
雨漏りなどの施工不良のリスクがある
新築、リフォーム問わず建築工事（屋根や壁など）は施工不良のリスクがあります。太陽光パネルの施工でも、施工不良があると、雨漏りなどのトラブルの原因になります。施工不良によるトラブルを防ぐために重要なことは、信頼できる施工業者を選ぶことです。京セラの住宅用太陽光発電システムの施工は、講習を受け、合格した施工業者のみが行える認定制度を導入しています。太陽光発電システムを導入する際は、信頼できる施工業者が工事を請け負うのか確認することも大切です。
反射光トラブルが発生する可能性がある
太陽光パネルが反射する光による近隣トラブルが散見されています。これは、太陽とパネル、反射光を受ける対象物との位置関係に起因して発生します。屋根置きの場合は特に北面に設置されたパネルに太陽光が当たると太陽の位置や高度によっては反射光が地上方向に向かうため、まぶしさを感じトラブルに発展する可能性があります。周囲で反射光がまぶしく感じる場所はないか、事前に確認して対応することで、反射光トラブルは回避することが可能です。
まとめ
太陽光発電は、環境に優しい再生可能エネルギーを生み出すことができる発電方法です。今後、地球環境問題という社会課題解決の一助となる、大きなメリットのあるシステムです。しかし、初期費用や天候による発電量の不安定さなど、デメリットが存在することも事実です。
導入にあたっては、これらのデメリットを理解した上で、解決策を正しく提案してくれる会社に依頼することが大切です。ご不明な点がございましたら、太陽光発電業界のパイオニアとして、数々の太陽光発電システム・蓄電システムの導入実績のある京セラまでお問い合わせください。
（更新日：2024年1月5日）
