「太陽光発電で家庭の電力量は何割まかなえる?」という本題に入る前に、太陽光発電の話に必ずといっていいほど登場する“kW”と“kWh”の違いについて理解していただいていた方が、後々の話が分かりやすくなると思いますので、簡単に説明しておきます。
「興味がないよ」とか「もうわかるよ」という方は飛ばしてください。

電力の単位について

電気の話をするとアンペア(A)、ボルト(V)、ワット(W)、ワット時(Wh)などたくさんの単位が出てきて、何が何だかよく分からなくなります。アンペアは“電流”の単位、“ボルト”は電圧の単位、ワットは“電力”の、そしてワット時は“電力量”の単位を表しています。いかがですか?頭の中が「????」となっていませんか?

電気はしばしば“水”に例えられる

電流は水の流れの強さ(勢い)、電圧は水を流そうとする力の強さを表します。では、ワットとワット時はどんなものを表すのでしょう。

水道の蛇口を思い出してください。

ワットは蛇口の大きさを表す単位と考えることができます。10Wは10W分の水が出る蛇口の大きさ、100Wは100W分の水が出る蛇口の大きさを表していると理解すれば分かりやすいと思います。それに対し、ワット時はその蛇口から実際に出た量を表します。

例えば10Wの電球と100Wの電球を使用した際に、電気代が高くなるのはどちらだと思いますか?ほとんどの方が、「100Wの方」と答えるでしょう。

答えは「分からない」です。

それはそれらの電球をどれだけの時間使ったかが分からないからです。100Wの電球を使っていたとしても、家にいる時間が少なく1日1時間しか使わないのであれば、10Wの電球を一日20時間使い続けるよりも電気代は安くなります。

このように、kWhはどれだけの量の電気を使ったかを表す単位なのです。

電気の単位がどんなものを表しているか、ご理解いただけましたでしょうか。

それではここで、本題に入りたいと思います。

太陽光発電を一般家庭の一戸建てに設置した場合電力量は何割まかなえる?

さて、「太陽光発電で家庭の電力量は何割まかなえる?」の検証に入る前に、ベースとなる設定を決めなければなりません。

ここでは、父親、母親、就学児童2人といった平均的な4人家族といった設定で考えてみます。

このような平均的な4人家族の一世帯あたりの年間電力消費量は、統計の取り方にもよるのですが、おおよそ4500kWhから5500kWhと言われています。

太陽光発電システム1kW当たりの年間予測発電量は全国平均で約1000kWhと試算されていることから、仮に4kWのシステムを設置した場合、1世帯の消費電力に占める発電量の割合は、
「4000÷5387=0.75」
となり、年間の消費電力のうち約75%を太陽光発電でまかなえることになります。

また、設置するシステムの設備容量(発電設備における単位時間当たりの最大仕事量)の平均値についても、
2011年が4.64kW
2014年が4.84kW
と年を追うごとに増加傾向にあり、近年、5kWの発電量を超えるシステムを導入する家庭も増えてきています。

ただ、理論上の発電量はあくまでも理論上の数値であって、太陽光発電システムの実際の発電量は、気象条件、設置環境、システムの稼働状況など様々な要因によって左右されます。

ですからシステムを選ぶ際の条件として、発電量に対する希望数値を持っている場合、その数値が年間を通して達成できるように、専門家にしっかりとシュミレーションしてもらわなければならないでしょう。

理論上の数値は、あくまでも理論上の数値なのだという意識を持って、設置容量を検討してください。

エネルギーフローから消費の実態をみてみる

エネルギーフローは、エネルギーバランスとも呼ばれ、エネルギーの分野ではよく使われる資料です。その内容は私たちの生活におけるエネルギー資源の流れをエネルギーの量で表現したものです。

近年、現状のエネルギー資源の主体である化石燃料等を消費することによって生まれる炭酸ガスを原因とする温室効果(地球温暖化)に注目が集まっており、炭酸ガス排出量を資源消費量から計算によってはじき出すために使用されます。

エネルギーフローは、通常、一次エネルギーの総供給と最終エネルギー消費、さらに中間のエネルギー転換の3つに分けて表わされます。

ここでエネルギーの流れを見てみたいと思います。

  1. 原油をはじめとする各種エネルギーが供給される
  2. 発電所、石油精製工場等を経る
  3. 私たちに消費される

という流れになっています

この際、途中で生じるロス分までを含めた全てのエネルギーの量という意味で“一次エネルギー総供給”という考え方が用いられ、最終的に消費者に使用されるエネルギー量という意味で“最終エネルギー消費”という考え方が用いられています。

2011年度の総合エネルギー統計によると、日本の国内一次エネルギー総供給を100とすれば、最終エネルギー消費は69程度でした。

つまり、31が途中でロス・自家消費されているということになります。しかし、太陽光発電が今後更に進歩していけば、途中で消費されてしまう“31”も最終エネルギーとして利用できるかもしれません。

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