太陽光発電はどういう仕組み?家庭用の基礎知識をゼロからわかりやすく解説します!

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こんにちは!ハッチです。

太陽光発電に興味はあるけど、専門用語が多くてよくわからない、という方も多いのではないでしょうか。

太陽光発電の仕組みとか、正直よくわかってないんですよね、、、

今回はそんな方に向けて、家庭用太陽光発電の基礎知識を分かりやすく解説していきます。

我が家は2022年10月に7.14kWの太陽光発電システムを設置し、実際に運用しながら発電データや収支をこのブログで公開しています。

実体験も交えながら、初めての方にもできるだけ分かりやすく説明していきますね!

目次

太陽光発電を構成する機器

まず、太陽光発電システムがどんな機器で構成されているのか見ていきましょう。

太陽光発電の構成機器
  • 太陽光パネル(モジュール):太陽の光を電気に変える中心的な機器
  • パワーコンディショナ(パワコン):パネルが作った電気を家庭で使える形に変換する機器
  • 架台:パネルを屋根に固定するための土台
  • 接続箱:複数のパネルからのケーブルをまとめる箱(パワコンに内蔵されているタイプもあります)
  • 分電盤:変換された電気を家庭内の各部屋に振り分ける機器
  • スマートメーター:売った電気や買った電気量を計測するメーター
画像引用:長州産業公式サイト

これらが組み合わさることで、初めて「発電した電気を使って、売る」という一連の流れが成立します。

太陽光パネルの出力と変換効率

太陽光パネルには「出力(W)」という数値が表示されています。

画像引用:長州産業公式サイト

これは、パネル1枚が最大でどれくらいの電力を作れるかを示したものです。

じゃあ、出力(W)が大きいパネルほど優れているってことですよね?

実は、そう単純な話ではありません。

出力(W)の数値は、パネル1枚あたりの「サイズ」によっても変わってきます。

例えば、同じ性能のパネルでも、サイズが一回り大きければ、それだけ出力(W)の数値も大きくなります。

つまり、「出力(W)が大きい=優れたパネル」とは限らず、

「パネルが大きいから出力(W)も大きい」というケースもあるのです。

ここがポイント!

パネル単体の出力(W)だけを見て比較するのではなく、「同じ面積でどれだけの出力が得られるか」で比較することが大切です。この面積あたりの発電性能を示しているのが、次に紹介する「変換効率」です。

発電性能を見る場合は「変換効率」です。

画像引用:長州産業公式サイト

変換効率とは、パネルに当たった太陽光のエネルギーを、どれくらいの割合で電気に変換できるかを示す数値です。

現在は、一般的な家庭用パネルの変換効率は、20%前後となっています。

変換効率が高いパネルほど発電量も多くなるってことですよね?

その通りです。特に日本の住宅は「限られた面積の中でどれだけ出力を確保できるか」が重要になります。

また、太陽光パネルは年数が経つにつれて出力が少しずつ低下していきます。

これは経年劣化ですが、メーカーの多くは「25年後でも出力〇%以上を保証する」といった出力保証があります。

直流を交流に変えるパワコンについて

太陽光パネルで作られた電気は「直流」です。

しかし、家庭のコンセントで使われている電気は「交流」のため、そのままでは家電製品を動かすことができません。

そこで必要になるのが「パワーコンディショナ(パワコン)」です。

パワコンは、直流の電気を交流に変換する役割を担っています。

パワコンは一般的にパネルよりも寿命が短く10〜20年程度で交換が必要になるケースが多いです。

ただ、多くのメーカーでは15年の機器保証があるので保証期間内は壊れても無償交換となります。

保証期間内だと無償で交換してくれるんですね。

このメーカー保証は大きな安心材料です。

パワコンは「屋内設置タイプ」と「屋外設置タイプ」があります。

我が家は屋外設置です。

我が家の屋外パワコン

ここがポイント!

パネル=発電する、パワコン=使える電気に変換する。この2つはセットで覚えておきましょう。パワコンの交換費用は、太陽光発電のランニングコストを考えるうえで無視できないポイントです。

kWとkWhの違い

太陽光発電を調べていると必ず出てくるのが「kW」と「kWh」という単位です。

似ていますが、意味は全く異なります。

kWとkWhの違い
  • kW(キロワット):発電する“力”の大きさ。瞬間的にどれだけの電力を生み出せるかを表すもの
  • kWh(キロワットアワー):実際に発電・消費された電気の“量”。kWに時間(h)をかけたもの

似たような単位すぎて、いつも混乱しちゃいます。

イメージとしては、kWが「車の速度」、kWhが「進んだ距離」に近いです。

車の速度が速いほど、同じ時間でより長い距離を進めますよね。

太陽光発電もこれと同じで、kW(発電する力)が大きいほど、同じ時間でより多くの電気(kWh)を作ることができます。

例えば、5kWを1時間フルに発電すれば、5kWhの電気を作ったことになります。

太陽光発電のkWは「瞬間的に発電している量」「瞬間的に売電している量」「瞬間的に消費している量」など。

発電モニター:kWが使われているもの
発電モニター:kWが使われているもの

太陽光発電のkWhは、「発電した量」、「売った電気量」、「買った電気量」など。

発電モニター:kWhが使われているもの
発電モニター:kWhが使われているもの

この二つの単位を覚えておくと混乱しにくいです。

太陽光発電ってどれくらい発電するの?

「それで結局のところ、太陽光発電ってどれくらい発電するの?」

これは、多くの方が気になるポイントだと思います。

発電量は、次のような様々な要因によって変わってきます。

  • 設置容量(kW)
  • 日射量
  • 屋根の方角や角度
  • 気温
    など

一般的な目安としては、設置容量1kWあたり年間1,000〜1,300kWh程度の発電量になります。

1kWあたり1000~1300kWh程度発電するんですね。ただそれがどれくらいの電気量なのかイメージできません。

オール電化だと平均電気使用量(年間)が6000kWhくらいなので、太陽光発電5kW設置すれば同じくらいの発電量になります。

ただあくまで目安であり、地域や条件によって上下します。

どれくらいの発電量が見込まれるか知るためには、業者に依頼して行う「発電シミュレーション」が欠かせません。

こちらは我が家の発電量シミュレーション結果です。
(設置容量7.14kW)

我が家の発電量シミュレーション

実際の発電量についてはこちらの記事で公開していますので参考にしてみてください。

曇りや雨の日、夜は発電する?

太陽光パネルは光さえあれば発電します。

曇りや雨の日でも少なからず太陽光は届くので発電はします。

ただ、晴れの日と比べると発電量は大きく落ち込みます。

どれくらい落ち込むんですか?

晴れの日の5~10%程度になります。ただ、完全に0になることはありません。

我が家の晴れの日の発電量
我が家の雨の日の発電量

一方、夜は太陽光そのものがないため、発電量はゼロになります。

夜は発電しない

発電した電気はどう使える?

発電した電気の使い道は次の2つです。

  • 自家消費
    発電した電気を、そのまま自宅の家電などで使うこと
  • 売電
    自宅で使いきれずに余った電気(余剰電力)を、電力会社に買い取ってもらうこと

「売電収入が多く欲しいから発電した電気は全部売りたい」

このように考えていても、全部売ることはできません。

家庭用太陽光発電は(10kW未満)「自家消費した残りを売電する」の形が基本になっています。

売電と自家消費

売電と自家消費、どちらも太陽光発電による経済メリットを生み出すものですが、その中身は異なります。

  • 売電
    電力会社に電気を買い取ってもらうことで得られる「売電収入
  • 自家消費
    電力会社から買うはずだった電気を減らすことによる「電気代削減

どちらを優先すべきかは、売電単価と自家消費単価(電気を購入する単価)によって変わってきます。

FIT制度を利用して今から設置する人だと、売電よりも自家消費の方がお得になります。
(※FIT制度についてはこの後で解説します)

2026年売電単価と自家消費単価
  • 売電単価
    最初の4年間 24円
    残りの6年間 8.3円
  • 自家消費単価
    30〜35円程度

自家消費の方が2倍以上の価値があります。「電気を売るよりもいかに買わないか」これが大事になります。

太陽光発電のお得な使い方。自家消費についてはこちらの記事を参考にしてみてください。

FIT制度とFIT後の売電

太陽光発電の売電を語るうえで欠かせないのが「FIT制度(固定価格買取制度)」です。

FIT制度とは、太陽光発電などの再生可能エネルギーで作った電気を、国が定めた価格で一定期間、電力会社が買い取ってくれる制度のことです。

10kW未満の住宅用太陽光発電の場合、買取期間は10年間で次の単価となっています。

2026年度のFIT制度の売電単価(家庭用)

  • 設置後4年目まで:24円/kWh
  • 5〜10年目:8.3円/kWh
  • 10年間の平均:14.58円/kWh

今年度は前半に高い単価を設定し、初期費用の早期回収を後押しする形となっています。

10年間のFIT期間が終わることを、一般的に「卒FIT」と呼びます。

卒FITしたら、その後どうなるんですか?

卒FIT後は売電先を自由に選べるようになります。そのまま大手電力会社で売電を続けることも可能ですが、できるだけ高く買い取ってくれるところに変更するのがおすすめです。

蓄電池を設置していない方は、卒FITのタイミングで蓄電池を検討するのもありだと思います。

卒FIT後にやるべきことについてはこちらの記事を参考にしてみてください↓

停電時は太陽光発電が使える?

地震や台風などで停電が起きたとき、太陽光発電があれば電気を使い続けられるのか、気になる方も多いと思います。

太陽光発電さえあれば、停電しても普段通り電気が使えるんですよね?

停電時でも使えはするんですが、実は大きな制限があるんです。

太陽光発電には「自立運転」という機能があり、停電時でも予め指定した専用のコンセントから電気を使うことができます。

ただし、自立運転では以下のような制限があります。

太陽光発電のみ(蓄電池なし)の自立運転
  • 使えるのは専用コンセント1箇所のみ
  • 電圧は100Vのみ(200Vの家電は使えない)
  • 使える電力は最大1500Wまで
  • 雲で影になるなどで発電が不安定になると、使える電力量も変動する

1500Wというと、電子レンジやドライヤーなど、家電を1つ動かすだけで上限に近づいてしまう電力量です。

さらに、天候が悪く発電量が落ちている状況では、1500Wにすら届かないケースもあります。

それだと、停電対策としては心もとない気がします、、、

その通りです。全く使えないとでは全然違いますが、あくまで「最低限のスマホ充電や照明が使える」程度と考えておいた方がいいです。

停電時にエアコンなどの200V家電を使いたい場合や、1500Wを超える家電を使いたい場合は、蓄電池が必要になります。
(蓄電池も機種によっては200Vが使えないものもあるので停電時に使える範囲の確認は必須です)

ここがポイント!

太陽光発電だけでも「電気がまったく使えない」わけではありませんが、停電対策として十分な電力を確保したいなら、蓄電池とセットで考えるのがおすすめです。蓄電池があれば200Vの家電や、複数のコンセントをまとめて使うことも可能になります。

蓄電池については、こちらの記事も参考にしてみてください。

家庭用と産業用の違い

太陽光発電は、出力容量によって「家庭用」と「産業用(事業用)」に分けられます。

スクロールできます
区分家庭用産業用
出力出力10kW未満出力10kW以上
FIT買取期間10年20年
2026年度の売電単価・4年目まで 24円/kWh
・5〜10年目 8.3円/kWh
・1〜5年目 19円/kWh
・6年目以降 8.3円/kWh
自家消費の規定なし30%以上
(集合住宅は20kW未満まで免除)
報告義務運転開始から1ヶ月以内の「設置費用報告」のみ(原則1回)設置費用報告に加えて、毎年の「運転費用報告」が必須

表のとおり、家庭用と産業用では、売電単価だけでなく、必要な手続きなども異なります。

産業用は、年1回の「運転費用報告」も必要で、住宅用と比べて手続きの負担が増えます。

また、産業用の場合は副業として扱われるケースもあるので、副業が原則禁止されている公務員などは注意が必要です。

屋根面積が大きいのでパネルを10kW以上載せたかったけど、それだと産業用になっちゃうんですか?

実は、必ずしもそうとは限りません。パネルを10kW以上設置しても家庭用となるケースがあります。

家庭用か産業用かの判定は、「パネルの出力」と「パワコン出力」のどちらか低い方を基準に決まります。

例えば、

  • 家庭用:パネル13kW、パワコン9.9kW
  • 産業用:パネル13kW、パワコン11kW

このようになります。

ハッチの注目ポイント!

パネルの出力が10kWを超えていても、パワコンの出力が10kW未満に収まっていれば、家庭用になります。パワコンの出力よりもパネルの出力を大きくすることを「過積載」と言います。

過積載はメリットもあるので、検討している人はぜひ知っておいてほしいポイントです。

過積載の仕組みやメリット・デメリットについては、こちらの記事で詳しく解説しています。

太陽光発電の設置費用

設置費用は、設置容量、屋根材、屋根面数、建物階数などによって変動しますが、数十万円〜数百万円の費用がかかります。

設置費用は1kWあたりの単価で見るようにしてください。
(総額÷設置容量で計算します)

設置費用で注意が必要なのが、業者による価格差です。

業社によって金額が全然違うって聞きますよね。

同じ設置容量なのに100万円以上違うこともあります。

割高な価格で設置しないためには、

  • 相場を知ること
  • 複数業者から見積もりを取ること

この2点が大事です。

「相場価格や実際の見積もり事例」「我が家が実際に利用した見積もりサイト」はこちらで公開しています。

メーカー保証

太陽光発電は長期間使い続ける設備だからこそ、保証の内容もしっかり確認しておきたいポイントです。

メーカー保証には、主に次の2種類があります。
(これ以外に独自の保証があるメーカーもあります)

メーカー保証
  • 製品保証
    パネルやパワコンなど、機器自体の故障を保証するもの
  • 出力保証
    パネルの発電性能が一定水準を下回らないことを保証するもの

保証期間はメーカーや製品によって多少差はありますが、

機器保証:15~20年程度
出力保証:25~30年程度

このくらいの期間になっています。

けっこう長い期間メーカー保証があるんですね。

そうなんです。太陽光発電の強みの一つはメーカー保証の充実です。計画的に設置すれば保証期間内に元を取ることも十分可能です。

ただ、この無料で付帯してくるメーカー保証は、自然災害起因による故障は対象外です。

自然災害に対しては

  • メーカーの有料オプション「自然災害補償」
  • 自宅の火災保険

このどちらかで備えておく必要があります。

まとめ

今回は、家庭用太陽光発電の基礎知識を解説しました。

家庭用太陽光発電がどんなものか理解できました。

太陽光発電はイメージだけで判断すると失敗につながるので、こうした基礎知識を理解しておくことは大事です。

最近は電気代高騰、多発する自然災害などもあり、太陽光発電に関心は高まっています。

しかし、

  • 誤った情報の拡散
  • 悪質な業者の強引な営業

このような状況もあり、太陽光発電についてネガティブなイメージを持つ方も多いです。

情報が溢れる時代だからこそ、正しい情報の見極めや騙されないための知識武装はとても重要です。

当ブログでは、我が家の実体験をもとに情報発信を行っており、太陽光発電を検討している方にとって少しでも参考にしていただけたらと思っています。

少しでも疑問に思うこと、不安に感じることなどありました、お気軽にご連絡ください。

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