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蓄電池コラム

蓄電池って本当はどうなの?メリット・デメリットを詳しく解説!

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ここ数年、豪雨や雷、土砂災害といった自然災害による停電が激増しています。そして、その停電の備えにしようと「蓄電池」の購入を検討されている方が増えてきているようです。
しかし、蓄電池にもたくさんの種類があり、メリット・デメリットも存在します。今回はそんな蓄電池の種類やメリット・デメリットについて、詳しくご紹介していきます。是非最後までご一読下さい。

そもそも蓄電池とは?どんな種類があるのかを知ろう

「そもそも蓄電池って具体的には何?」と思っている方も中にはいらっしゃると思います。ここでは、蓄電池の基本的な知識や種類についてご紹介いたします。

蓄電池とは?

蓄電池とは「1回限りではなく充電して何回でも使用できる電池」のことです。一般的な単三・単四電池等は「一次電池」といい、放電のみの使い切りタイプです。これに対し蓄電池は「二次電池」と呼ばれます。
身近なところでは、スマートフォンのバッテリーやEVカー等で使われていて、日常生活を送るのに切り離せない存在となっています。

鉛蓄電池

鉛蓄電池は、充電できる電池の中でも最も古い歴史を持ち、今でも様々な用途で利用されています。プラス極に二酸化鉛(PbO2)、マイナス極に鉛(Pb)、電解溶液に希硫酸(H3SO2)を用いています。
利用されるのは、自動車のバッテリーを始めとした非常用電源やバッテリー駆動のフォークリフトといった、電動車用電源として利用され、価格の手軽さと使用実績から信頼性が優れているといった特徴があります。
その一方で、繰り返し充電することによってマイナス極の金属に硫酸鉛の結晶が発生しやすく、耐用年数の増加に伴い性能が低下してしまうという欠点があります。

ニッケル水素電池

プラス極にオキシ水酸化ニッケル、マイナス極に水素吸蔵合金、電解液に水酸化カリウムのアルカリ水溶液を用いた電池がニッケル水素電池です。
ニッケル水素電池は、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ていました。しかし、当時主流であったニカド電池が及ぼす環境への影響が問題視されるようになり、ニカド電池に変わる乾電池として普及しています。
エネルギー密度が高く、過充電や過放電に強いという特徴から、主に「エネループ」を始めとする乾電池やハイブリッドカーの動力源として用いられています。

リチウムイオン電池

リチウムイオン電池とは、プラス極にリチウム含有金属酸化物、マイナス極にグラファイト等の炭素材、電解液に有機電解液を用いた電池を指します。
ニッケル電池と比較してもエネルギー密度と充放電エネルギー効率が非常に高く、また残存容量や充電状態が監視しやすいといった特徴があり、現在の蓄電池の中でも最も普及が進んでいます。
スマートフォンやノートパソコンといった電子・電気機器に搭載されています。技術開発の取り組みも推進されている電池です。

NAS電池

NAS電池とは、プラス極に硫黄、マイナス極にナトリウム、電解質にβ-アルミナを用いた電池です。リチウムイオン電池と遜色ないエネルギー密度を保ちつつ、鉛電池よりも低価格であり長寿命を誇ります。大規模電力貯蔵施設や工場といった施設のバックアップ用電源として用いられています。
非常に効率良く充放電を行えるNAS電池ですが、ナトリウムと硫黄を使用するため、危険物として取り扱われます。日々の動作確認や保守作業が不可欠な電池です。

蓄電池のメリット

ここでは蓄電池のメリットについてご紹介いたします。

メリット1.太陽光発電と連携して効率アップ

蓄電池は、太陽光発電やオール電化と組み合わせることにより、より効果的な使い方が可能です。家の屋根につける太陽光発電は、太陽の光で発電した後、余った電気(余剰電気)を電力会社に売ることができます。(固定価格買取制度<FIT制度>を使う場合) 太陽光発電と蓄電池の効果で得られる利益は「普段使っている電気料金+売電することで得られる利益」となり非常にお得です。

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メリット2.災害時や停電時でも安心

一見すると安定して電力が供給されている日本ですが、実は毎月300件以上の停電が発生しています。
また、大きな震災や天候による停電が起きると長期間電気が使用できなくなり、不便な状態のまま生活しなければなくなるかもしれません。
特に

・テレビやパソコンが使えず、情報収集ができない
・エアコン・冷蔵庫といった家電が使えない
・スマートフォンの充電ができず、孤立する可能性がある

これらのライフラインが途絶えてしまうと、不安になることも多いでしょう。
停電が起きてから蓄電池の購入を考えるのではなく、非常事態に備えて蓄電池を事前に準備することで、停電等の「災害に強い家」にすることができます。

電気料金を安くできる

電気料金が安い夜間に電気を蓄電池に貯めておき、昼間にその電気をつかうことで日々の電気料金を安くできます。そのためには、電力会社との契約プランを変更する必要があるかもしれません。「時間帯別電灯」と呼ばれる種類の電気料金プランに契約すると、昼間と夜間で電気の単価が変わります。昼間の電気料金と夜間の電気料金の差が、経済メリットにつながります。

蓄電池のデメリット

ここでは蓄電池のデメリットについてご紹介いたします。

デメリット1.初期投資が必要になる

経済産業省のデータによると、2015年の家庭用蓄電池の価格平均は約22万円/kWhが実績となっています。2018年になり、有名な日本メーカーが価格競争をしながら販売している蓄電池でも15.4万円~18万円/kWhです。これは、3部屋程度ある住宅で容量7.2kWhの蓄電池を導入した場合、129万円程度の価格となります。太陽光発電システムと一緒に導入するには、決して安くはない価格帯です。
ただ、経済産業省による目標価格は2020年度で9万円/kWhまで下げることとしており、今後も価格は下がっていくものと推測されています。

デメリット2.寿命がある

蓄電池には寿命があります。一度買ったら永久に使えるわけではありませんので注意が必要です。蓄電池の寿命は「サイクル」で表記されています。サイクルとは「充電と放電を1セットとして何回繰り返せるか」という回数を示しています。サイクルはメーカーや環境、使用状況により変わってきます。
経済産業省の蓄電池戦略プロジェクトチームが平成24年7月に公開したデータによると、家庭用蓄電池でもっとも普及しているリチウムイオン電池のサイクルは3,500回となっています。年数で計算すると、6~10年ほどです。
ちなみに、リチウムイオン電池は容量がいっぱいの状態や空の状態よりも、容量が半分ほど入っていた方が電池への負担が軽くなります。容量50%程度でこまめに充電・放電を繰り返した方が長持ちします。

デメリット3.設置スペースを作る必要がある

蓄電池の設置場所は、安全な環境を選ばなくてはなりません。蓄電池には屋内に設置するタイプと、屋外に設置するタイプの2種類があります。屋外型の蓄電池の場合は、次のようないくつかの必須条件があります。

・直射日光が当たらないこと
・高温多湿でないこと
・重塩害地域でないこと

これらの条件が揃って、始めて屋外設置型の蓄電池が導入できます。音に悩まされないことはもちろん、分電盤が外にあり、他に設置している機器があって連携が必要な場合は、屋外型が適しているといえます。
一方屋内型の場合は、屋外型のように環境面で心配するようなことはほとんどありません。しかし、運転時に若干の音が発生します。運転音の大きさは各メーカーともおおむね35~40db以下と、静かな図書館程度ですが、寝室や勉強部屋等騒音に敏感な場所への設置は控えた方がいいでしょう。
また、蓄電池自体の大きさも考慮する必要があります。大体エアコンの室外機より一回り小さい程度で済みますので、しっかりと設置場所を確保しておきましょう。

蓄電池の「これから」はどうなる?

近年、日本では自然災害による停電トラブルが増えてきました。2018年には北海道で大停電が起き、2019年には千葉県の台風による長期停電が問題になりました。
「災害による停電は他人事ではない」という危機感から、蓄電池を購入される方も増えてきています。
これに伴い、各メーカーも細分化されたニーズに応える蓄電池がどんどんと販売されるでしょう。蓄電池の購入を検討している方は一度、ご家庭で使われている電力量や災害時にどうするかを考えてみると選びやすくなるかもしれませんね。

まとめ:メリット・デメリットを知って上手く蓄電池を使いこなそう

「災害に便利な蓄電池」という言葉をよく耳にしますが、実際にはどう運用するべきか、蓄電池のメリット・デメリットまでは見えにくい部分が多くあります。
決して安い買い物ではありませんので、蓄電池についてしっかり調べてからでも遅くはありません。
賢く上手に蓄電池を使いこなし、光熱費の節約や災害時の緊急電源としてぜひ役立てて下さい。

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