家庭用として電気の自給自足や、キャンプなど屋外でのポータブル電源などとして、ソーラーパネルと蓄電池の組み合わせを検討している人も多いしょう。しかし、「どのような種類があるのか」など、気になることも少なくありません。今回は、ソーラーパネルと蓄電池の種類や組み合わせることのメリット、選ぶ際の注意点などを解説します。
目次
ソーラーパネルと蓄電池の組み合わせとは？
ソーラーパネルと蓄電池の組み合わせとは、両方の設備を設置して電気を効率的に使ったり蓄えたりすることです。
ここでは、ソーラーパネルと蓄電池それぞれの役割を説明し、組み合わせることでどのような働きをするのかを解説します。
ソーラーパネルの役割は、主に太陽光から電気をつくることです。形状が太陽の光を効率的に集められるようにパネル状になっているため、ソーラーパネルといわれています。太陽から発せられる光エネルギーが、ソーラーパネルに当たることで、光電効果が起こり電気がつくり出される仕組みです。ただ、ソーラーパネルだけでは電気をつくり出せますが、蓄えておくことはできません。
そこで、ソーラーパネルに蓄電池を組み合わせる仕組みが活用されます。蓄電池の役割は、電気を蓄えることです。蓄電池を組み合わせれば、ソーラーパネルでつくり出した電気を蓄えられます。日中にソーラーパネルで発電し、電気をよく消費する夜の時間帯に使用することも可能です。災害などによる停電時の備えにもできるでしょう。ソーラーパネルで電気がつくられる時間帯と、電気をよく使用する時間帯は合いません。蓄電池を組み合わせることで、つくった電力を効率的に使ったり蓄えたりできるのです。これにより、電気の自給自足などエコな暮らしにも繋がります。
また、ソーラーパネルは建物だけでなく、ポータブル電源と組み合わせることも可能です。ポータブル電源は持ち運びもできるので、アウトドアや車中泊、災害への備えなど、さまざまな用途で利用されています。
ソーラーパネルの種類&蓄電池の種類
ソーラーパネルにも蓄電池にも、さまざまな種類があり、それぞれに合った用途があります。ここでは、ソーラーパネルと蓄電池それぞれの、種類と特徴などを解説しましょう。
ソーラーパネルの種類：「シリコン系」と「化合物系」、「有機系」
ソーラーパネルには、シリコンや化合物の半導体を使用した「無機系」と、半導体に有機物を使用した「有機系」の2つに分けられます。有機系は、無機物を使用しないソーラーパネルで、発電層の薄さや曲げられることなどが特徴です。柱に貼りつけることや、屋根の形状に合わせて設置することも期待できます。ただ、有機系は開発中の段階で、本格的な実用化はされていません。ここでは、無機物を使用した、シリコン系と化合物系のソーラーパネルの種類と特徴を紹介します。
①シリコン系ソーラーパネルの種類と特徴
シリコン系ソーラーパネルは、家庭用として最も多く使用されているもので、発電効率が良いのが特徴です。シリコン系には、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、HITの4種類があります。「単結晶シリコン」の特徴は、発電ロスが少ないことです。他の種類よりコストは高く性能は優れていますが、高温に弱く気温の上昇で変換効率が悪くなることもあります。「多結晶シリコン」は、単結晶と比較すると発電量が低いパネルです。単結晶よりもコストを抑えられるので、多くのソーラーパネルを設置する際に利用されます。 「アモルファスシリコン」は、結晶を持たないソーラーパネルです。ガラスや金属片などを基礎にして、その上にアモルファスを形成しています。基本的な変換効率は低いですが、高温に強いので、気温の高い日は結晶シリコンよりも変換効率に優れるのが特徴です。
②化合物系ソーラーパネルの種類と特徴
化合物系には、CISとCdTeの2種類があります。「CIS」は、銅とインジウム、セレンを原料とした化合物半導体のソーラーパネル。シリコン系のソーラーパネルよりもコストがかからないので、今後の需要が期待される種類です。また、CIGSといわれる、CISにガリウムを加えたソーラーパネルもあります。「CdTe」は、カドミウムとテルルが原料の化合物半導体で製造されたソーラーパネルです。欧米では普及していますが、有害物質のカドミウムが含まれているので、国内では製造されていません。
蓄電池の種類
蓄電池は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛蓄電池、NAS電池の4種類です。
「リチウムイオン電池」は、さまざまな用途の蓄電池に使用されています。小型で軽量化されている割に、他の蓄電池よりも電気を蓄えられるので、蓄電池の主流といえる種類です。
「ニッケル水素電池」は、メモリー効果を起こす欠点がありますが、充電の速度や放電パワーがあります。さまざまな温度域で使用できるのも特徴です。
「鉛蓄電池」は、容量当たりの価格が安く長寿命なので、さまざまな分野で利用されています。ただ、重量があり大きいので、使い勝手は良くないことが難点です。
「NAS電池」は、工場などの施設で使用される産業用の蓄電池で、長寿命という特徴があります。しかし、危険物に指定されている物質を使用しているので、安全面への配慮が必要です。
ソーラーパネルと蓄電池の組み合わせのメリット
ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせるメリットは、以下の通りです。
・蓄えた電気を利用したい時間帯に使える。光熱費の節約や省エネに繋がる。
・電気の自給自足。エネルギー自給率が上がり環境へ配慮できる。
・災害時などの停電に備えられる。
・ポータブルタイプならアウトドアや車中泊などを快適にできる。
屋外なら充電可能 ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせることで、日中に太陽光でつくられた電気を蓄えられます。電気を多く消費する夜間や、天気が悪く発電しづらい日などに、蓄えた電気を使用することが可能です。電気の自給自足に繋がるので、電力会社から購入する電力が減り光熱費の節約になります。 さらに、エネルギー自給率が上がり環境への配慮にも繋がるでしょう。
また、災害時には長期にわたる停電が発生することも珍しくありません。災害時は状況確認のため、情報を集める必要があります。ただ、情報収集に役立つツールは、電気がなければ使用できないものばかりです。電気を蓄えていればテレビやラジオも使えますし、スマートフォンの充電切れも防げるので、災害時の備えにもなります。持ち運びできるポータブル電源も、ソーラーパネルと組み合わせれば電気をつくることが可能です。災害時への備えとしても、さまざまなシーンで使用できるでしょう。
ソーラーパネルと蓄電池を選ぶときの注意点
注意点は、設置価格と発電で得られる電力量のバランス、寿命、ランニングコストなどです。
ソーラーパネルの発電量や蓄電池の容量などは、大きければ大きいほど価格は高くなります。家庭用として設置するなら、家庭に合ったバランスの良い発電量や蓄電量のものを選びましょう。また、設備の寿命や、ランニングコストも重要です。
蓄電池は充電と放電を繰り返す度に劣化するので、寿命があります。定期点検などの費用も、忘れてはいけません。保証期間やメンテナンス費用などは、それぞれのメーカーで異なるので、家庭に合った内容なのか確認したうえで選びましょう。 外出先などで使用するポータブル電源の場合は、蓄電量が重要です。使用するものによりますが、日帰りのアウトドアなら100〜200Wh、車中泊やキャンプなら350Wh以上などを目安に選びましょう。ソーラーパネルと組み合わせれば、太陽光で発電することもできます。
ただ、屋外なので使用環境が変化するケースも少なくありません。ポータブル電源には、防水性や防塵性に優れたソーラーパネルを合わせましょう。
ソーラーパネルと蓄電池の組み合わせならEcoFlowソーラーパネルセットも検討しましょう
ソーラーパネルと蓄電池を組み合わせるメリットは、電気を効率的に使ったり蓄えたりできることです。使用量が多い時間帯に電気を回したり災害時に備えられたりできますが、家庭に合った設備でないとコスパが悪くなる可能性もあります。ポータブル電源なら持ち運びができ、外出先でも発電や充電が可能です。災害にも備えられるので、これから設備を整えるなら、EcoFlowのソーラーパネルセットも検討してみましょう。
