太陽光発電コラム

スマートハウスの普及に向けて、今こそ蓄電池導入を!

2016.09.29

スマートハウスに必須! 蓄電池の導入でより効率的なネガワット取引を

太陽光パネルを設置すると、太陽が出ている限り発電し続けます。
しかしもしも災害が発生してしまったら、日中は太陽が出ているので発電した電気を使うことができますが、夜になった時どうすればいいのでしょう。

(経済産業省「我が国の蓄電池政策と認定活用の可能性」)

在宅中の方が電気を使う機会も多く、言うまでもありませんが照明が必要になるのも夜です。
しかし、現在主流となっている家庭用ソーラーパネルには蓄電池が付いていないため、家庭で発電することはできても蓄えておくことができません。
そのため余った分の電気を電力会社に売っている方も多いです。
せっかく発電するのだから、困った時に使えるように貯めておきたい、と考える方は多いのではないでしょうか。
現在、そんな太陽光発電に蓄電機能を備えた製品が注目を集めています。
家庭用のソーラーパネルに蓄電池を併設し、太陽光発電で生み出した電力を蓄電池に蓄えることができる製品や、マンションのベランダでも活用することができるような小型でお手軽な製品などが販売されています。

そもそも蓄電池ってなに?

電池は大きく2種類に分かれています。

① 乾電池に代表される【使いきりタイプ(一次電池)】
② エネループや携帯のバッテリーのように【繰り返し使えるタイプ(二次電池)】

蓄電池とは、この【繰り返し使える二次電池】の総称で、【充電式電池】とも言われます。

蓄電池導入のメリット・デメリット

《メリット》
蓄電池を導入するメリットは、前述したとおり停電時や電力問題に備えて電気を貯めておけるということです。
また、夜間電力は昼間に比べて電気代が安く設定されている電力会社が多いため、その安い夜間電力で蓄電池に電気を貯めておけば昼間の電気代を節約することもできます。
売電単価が年々下がり続ける今、売電収入よりも電気代の方が上回ってしまうなんてことも起こり得ます。
売電するより蓄電して電気代を下げる方に回した方が、結果的にプラスだということもあるのです。

《デメリット》
蓄電池は1kWあたり数十万円 と、決して安くはない買い物です。
また、種類によっては日々の動作確認や保守作業などが必要となってくるため、長期間のご利用が見込まれない場合は導入のメリットはあまりありません。
メーカーによって色々なタイプの蓄電池が出ていますので、よく吟味して一番ニーズに合ったものを選定する必要があります。

蓄電池の種類

蓄電池には大きく分けて4つの種類があります。
一つずつ特徴や用途を見ていきたいと思います。

① 鉛蓄電池

正極:二酸化鉛(PbO2)

負極:鉛(Pb)

電解液:希硫酸(H2SO2)

二次電池の中では最も古い歴史があり、自動車のバッテリーを始め非常電源としても広く普及しています。
安価で使用実績が多く、信頼性に優れているという特長があります。
また、資源が豊富にあり、リサイクルが可能というメリットが挙げられます。
デメリットとしては、とにかく重いために持ち運びが困難で、小型の機器には不向きです。

② ニッケル水素電池

正極:オキシ水素化ニッケル(NiOOH)

負極:水素吸蔵合金

電解液:水酸化カリウムのアルカリ水溶液

高出力・高容量・長寿命の人工衛星用バッテリーとして開発が進められ、現在では乾電池型二次電池として普及しています。
エネルギー密度が高く、過充電・過放電に強いという特長があります。
急速充放電が可能なため、平常時のピークカットや停電時などの非常電源として使えるというメリットがあります。
パナソニックのエネループなどがこれにあたります。

③ リチウムイオン蓄電池

正極:リチウム含有金属酸化物

負極:グラファイト

電解液:有機電解液

エネルギー密度と充放電エネルギー効率が高く、残容量や充電状態が監視しやすいため、携帯電話やノートパソコンなどの充電器として広く普及しています。
住宅や小規模店舗などに導入される蓄電池の多くはこのリチウムイオン蓄電池であり、現在の蓄電池の中でも最も活発に技術開発に取り組まれている蓄電池です。
メリットとしては、軽くて超小型機器にも使用することができ、質量比の容量が最も大きいことが挙げられます。
デメリットとしては、元となる資源が少ないため高価で、高温に弱いことが知られています。
しかしこのリチウムイオン蓄電池の導入者を対象にした補助金が組まれたこともあり、現在の太陽光事業では最も多く利用されていると言えるでしょう。

④ NAS電池

正極:硫黄

負極:ナトリウム

電解液:酸化アルミ

リチウムイオン電池と比べても遜色のない高いエネルギー密度と、鉛電池に比べて低価格・長寿命という高性能な蓄電池です。
この特長から、主に大規模電力貯蔵施設や工場などの設備のバックアップ電源として使用されています。
非常に効率よく充放電を行うことができますが、ナトリウムと硫黄を使用するため危険物として扱われ、日々の動作確認や保守作業が必要不可欠です。
また、約300度の運転温度を必要としています。

家庭用蓄電池のラインナップ

◆NECの小型蓄電システム

蓄電容量:7.8kWh
電池種類:リチウムイオン電池
定格出力:3kW/停電時1.5kW

容量が大きい分、一台分の価格は少し高めですが、電気代削減に大きく貢献できる蓄電池です。
寿命も保証期間15年間と長く、ピークカットモードも搭載されている為、効率的に利用することで蓄電池導入メリットを最大限発揮します。
0~30%で残量設定の上で運用が可能で、災害対策と電気代削減が両立できることも大きなメリットです。
ソーラーフロンティアやQセルズといった大手メーカーが、NECのHEMSと蓄電池を取り扱っているため、セット購入できるのも強みです。

◆パナソニックの創蓄連携システム

蓄電容量:5.6kWh
電池種類:リチウムイオン電池
定格出力:2kW/停電時1.5kW

言わずと知れた太陽光電池メーカーでもあるため、太陽光発電設備と蓄電池を一緒に導入できるというメリットがあります。
一台あたりの価格もNECに比べて少し安価です。
ピークカットができない点と、蓄電優先モードに設定することで電気代削減効果が減少してしまうという点がありますが、一式をパッケージ買いして施工することで全体の費用を抑えることも可能です。
また、パナソニックからはリチウムイオン蓄電システムというものもあり、これはダブル発電単価にならずに押し上げが可能というメリットがあります。
※この商品購入時に系統連系に申し込む必要はありませんが、ダブル発電の申請をするかどうかは施主様判断となります。

◆京セラの種類豊富な蓄電池

最も多くの種類から蓄電池を選ぶことのできるメーカーが京セラです。
12kWhの大容量タイプもあり、自然災害保証にも対応したシステムを選択できます。
マルチDCリンクタイプを選択すると、太陽光発電と蓄電池の併設によって、停電時でもより多くの出力が得られるというメリットがあります。
但し、ピークカットを選ぶとダブル発電単価になってしまうため、注意が必要です。

 

いくつか蓄電池のラインナップをご紹介しましたが、この他にも多くのメーカーから多種多様な蓄電池が発売されています。
ネットゼロエネルギーに最適なテスラのパワーウォールホームバッテリーなどは、電力会社からの電気を使わないオフグリット生活を可能にする高効率蓄電池で、日本国内認可が待望されています。
また、過積載200%を実現したeCHARGEは、産業用太陽光発電にも導入メリットが見込まれており、今後こうした商品が続々と市場に出回ることが期待されます。
ご自身の太陽光発電システムと相性のいい、効率と価格のバランスを考慮した蓄電池の導入をご検討中の方は、ぜひ一度ご相談下さい!