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蓄電池コラム

急激に利用者が増加する定置用蓄電池とは何か?家庭用蓄電池を徹底解説

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今回は、『2019年問題』などもあり、ここ最近急激に利用者が増加している家庭用蓄電池の基礎知識をご紹介します。従来の蓄電池は、自然災害時のバックアップ電源などとして、主に産業用として利用されていました。それが、東日本大震災を契機に、大規模停電時のバックアップ電源として一般住宅でも広がっていったのです。そして近年では、より効率的に太陽光発電システムを活用できるといった理由でさらに注目度が増しているのです。

蓄電池を導入すれば、太陽光発電で昼間に作った電気のうち、余剰分を貯めておくことができるようになります。太陽光発電は、日照のない夜間には発電することができないため、夜間は電力会社から買電しなくてはいけないのです。それが蓄電池を導入することで、自家発電した電力のみで家庭に必要な電力を賄うことができるようになる可能性があるのです。特に今年は、秋ごろより固定価格買取制度(FIT)の売電が終了してしまう家庭も多いですし、卒FITとなった家庭では買電価格より安い売電価格となってしまうため、自家発電した余剰電力は自家消費したほうがお得になると言われているのです。

今後、どんどん需要が高くなると予測されている蓄電池ですが、イマイチ分からないことが多い…という方もたくさんいると思いますので、今回は、蓄電池導入前におさえておきたい基礎知識をご紹介します。

家庭用蓄電池の有用性

一昔前であれば、産業用として利用されることがほとんどで、一般住宅などには全くといって良いほど普及していなかった蓄電池ですが、近年では家庭用蓄電池の普及が急速に広がっています。その理由としては、全国で頻発する自然災害時の非常用電源という目的もあるのですが、やはり高い節電効果があるという点が大きいでしょう。

東日本大震災を経験した日本では、脱原発の動きが活発になっており、再生可能エネルギーへの注目度がどんどん上がっています。特に太陽光発電システムなどは、屋根上のスペースなどを活用でき、設置のために用地などを確保する必要もないため、多くの一般家庭で導入されています。しかし、太陽光発電システムは、太陽光エネルギーを電気に変換する設備のため、日照のない夜間などは電気を作り出すことはできません。そこで注目されたのが家庭用蓄電池です。蓄電池を太陽光発電と連携すれば、昼間に作っておいた電気を蓄えておき、夜間の生活に利用することができるようになるのです。現代日本人の生活習慣を考えれば、学校や仕事で昼間は家を空けているという家庭も多いですので、昼間に貯めておいた電気を夜に使えるという蓄電池は、まさにうってつけのシステムとなるのです。

このように、蓄電池という設備は、自然災害時のバックアップ電源としてだけでなく、家庭の電気料金削減を期待できるなど、経済面でも大きなメリットがあるのです。近年では、家庭用蓄電池の需要の高さもあり、新規参入業者による価格競争で値段が下がり、手が届きやすくなっています。さらに、日本政府も蓄電池の普及推進を進めており、手厚い補助金制度が作られていますので、より身近な存在になっています。

家庭用蓄電池にも種類がある

一口に家庭用蓄電池と言っても、いくつかの種類があります。蓄電池の導入を検討しているのであれば、種類とその特徴はおさえておいた方が良いでしょう。

リチウムイオン蓄電池

現在最も普及しているのが『リチウムイオン蓄電池』です。リチウムイオン電池は、パソコンやスマートフォンなどの電子機器にも広く使用される電池です。

リチウムイオン電池の仕組みは、正極側にリチウム含有金属酸化物、負極側に炭素材を使用し、電解液として有機電解液が使用されています。そして、リチウム含有金属酸化物と炭素材、2つの電極の間をリチウムイオンが移動することで充電や放電を行います。この電池の特徴は、他のものと比較して「軽い」「大きな電力を持っている」という点で、継ぎ足し充電に向いているので多くの機器の電池として採用されているのです。また、電池の容量や使用状況をチェックしやすい点も、技術開発が進んでいる理由のひとつだと言われます。

鉛蓄電池

鉛蓄電池は、最も古いタイプの蓄電池で、自動車のバッテリーや産業機器の非常用電源として利用されていました。『鉛』という点から、非常に重くて大きいのですが、高い電圧を発揮できるという特長を持っています。

鉛蓄電池のメリットは、他のものと比較すると、電力容量当たりの価格が低く、非常にコストパフォーマンスが良いという点です。ただし、継ぎ足し充電を繰り返すと、放電電圧が低下してしまう、過放電によって著しい性能劣化を引き起こす可能性があるなどのデメリットがあります。さらに、電解液として人体に有害な希硫酸が利用されているため、破損した場合に周囲に危険が及んでしまう可能性があるのもデメリットです。

ニッケル水素電池

最後はニッケル水素電池です。これは、正極側にオキシ水酸化ニッケル、負極側に水素吸蔵合金、電解液にアルカリ水溶液を利用した蓄電池となります。

ニッケル水素電池は、カドミウムなどの有害物質を利用していないので、安全に使用できることや、充電・放電の速度が速い、電力が高いなどのメリットがあります。利用用途も幅広く、乾電池タイプのものや、ハイブリットカーのバッテリー、モノレールの蓄電設備などで利用されています。ただし、リチウムイオン電池の登場で、近年活躍の場所が減少しています。

家庭用蓄電池の価格と選び方について

それでは最後に、家庭用蓄電池の価格相場や実際に蓄電池選びをするときの注意点をご紹介します。

現在、家庭用蓄電池の導入を検討した場合、『10万円~30万円/kWh』程度が価格相場となっています。家庭用蓄電池の導入は、本体価格はもちろんですが、それを設置するための施工費用まで考えておかなければいけません。本体価格については、蓄電容量が大きくなればなるほど高額になるのが一般的です。つまり、できるだけ安く蓄電池を導入しようと思えば、蓄電容量が小さな機種を選ぶことになります。しかし、この選択の仕方はあまりオススメできません。なぜかというと、使用電力に対して蓄電容量が少ない蓄電池であれば、使用可能時間が少なくなってしまいますし、充電回数自体も多くなってしまいます。蓄電池の寿命が『サイクル回数※1』であらわされるように、放電と充電の繰り返しは蓄電池本体の劣化を速めてしまうのです。したがって、蓄電池選びをするときには、価格のや安さだけで選ぶのではなく、家庭でどの程度の電気を利用しているのかきちんと調査したうえで、本当に必要な蓄電容量を備えている蓄電池を選ぶようにしましょう。

なお、蓄電池を導入する場合には、たくさん電気を貯められる容量の大きなものを勧められることが多いですが、蓄電容量は大きければ大きいほど良いという訳でもありません。上で説明したように、ご家庭ごとに使用する電力量が異なりますので、最適な蓄電容量はご家庭によって異なります。容量の大きいものを選べばそれだけ導入費が高額になってしまいますので、まずは『普段、家庭で使用している電気量は?』ということを調査するのが第一段階になるということを覚えておきましょう。

※サイクル回数とは
極限まで放電し、充電量が0%になったところから満タンまで充電して、さらにその電気を0%まで放電しきるまでのこと

関連記事:2019年版蓄電池の選び方、価格・容量から考える

まとめ

今回は、利用者が急増していると言われる家庭用蓄電池について、その種類や導入時に注意しておきたいことをご紹介しました。蓄電池は、その名称通り「電気を貯めておくことができる設備」で、太陽光発電システムなどと連携すれば、家計にかかる電気料金を大きく削減することも可能です。さらに、自然災害による大規模停電が発生した場合でも、電気を利用することができるようになるなど、地震や台風だけでなく豪雨による水害が頻発する日本では、今後も需要がどんどん伸びていくと予測されています。

現在、家庭用蓄電池の導入をご検討中の方は、手厚い補助金を利用できる2019年がチャンスかもしれません。補助金は予算が消化されてしまえば、使いたくても使えなくなってしまいますし、普及が進めば補助金の種類が減ってしまう可能性も高いです。したがって、豊富な補助金がまだ利用できるうちに蓄電池を導入するのがオススメです。

関連記事:【2019年版 補助金・助成金情報】関西電力サービスエリアでお得に蓄電池を設置する方法

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