2022年の電力料金値上げ対策#3:「太陽光発電+蓄電池」の諸費用と導入効果

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2022年の電気料金値上げは危機感を感じる勢いですね!
各ご家庭で何らかの対策を考えている方も多いと思います。
我が家も「どうするべきか?」と考えを巡らせている家庭の一つです。
・「太陽光発電」をこれから設置したいと考えている方
・「太陽光発電」を設置したいけど何kWにすべきか悩まれている方
・「太陽光発電」とあわせて「蓄電池」を考えている方

我が家の「太陽光発電+蓄電池」を検討しています。
初期投資+メンテナンス(パワコン交換)を考慮した初期投資の回収検討を行いました。
これから「太陽光発電+蓄電池」を検討されている方の参考になれば幸いです。

この記事のポイント

<結論>
「太陽光発電+蓄電池」を追加設置する場合の初期投資額は500万円前後!
(太陽光発電:7.5kW or 12kW、蓄電池:14kW級の場合)
電気料金の値上げ等を考慮すると初期投資の回収は可能である。
現在「太陽光発電などの設備が無い」のであれば、「今」が設置タイミングと思われる。

  • 「蓄電池」の候補はEIBS7(7kWh✕2台で14kWh)
  • 「太陽光発電」の容量は7.5kW or 12kW
  • システム導入の費用検証
  • 導入時の効果検証
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目次

太陽光発電による必要発電量

我が家の屋根は太陽光発電に不向きな「北西流れ」です。
使用する電力はオール電化のため、5,767kWh/年となります。
屋根と電気使用量から逆算すると、太陽光発電の必要な容量は「7.5kW以上」であると考えています。
(詳細は下記の記事で検討しています)

この必要発電容量を踏まえて、具体的な設置検討を行いました。

蓄電池の候補:EIBS7(アイビスセブン)

蓄電池の候補ですが、工務店さんとの兼ね合いで選べるメーカーが限られることが分かりました。
当初はファーウェイのLUNA2000(15kWh)を検討していましたが選択できないようです…
その代わりの提案がダイヤゼブラ電機(旧田淵電機)の「EIBS7(アイビス7)」です。

蓄電池の基本性能

候補にしていたファーウェイとそこまで大きな性能差があるわけではありません。
それぞれの基本性能を簡単にまとめると下記のようになります。

ファーウェイ:LUNA2000
  • 負荷タイプ:全負荷タイプ
  • 蓄電容量:5.0kWh、10kWh、15kWhの3つのモデル(※)
  • 寿命(サイクル数):12,000サイクル
  • 使用環境温度:-20℃〜55℃
  • 冷却方法:自然空冷(ファンレス設計)
  • 保証期間:10年、有償で15年
  • 電池材質:リン酸鉄リチウムイオン

※:LUNA2000の場合は「実効容量」の表記ということなので、表示の容量が使用可能

「工事費込み」HUAWEI 住宅用蓄電システム LUNA2000-4.95-15
ダイヤゼブラ電機:EIBS7
  • 負荷タイプ:全負荷タイプ
  • 蓄電容量:7.04kWh、14.08kWhの2つのモデル(※)
  • 寿命(サイクル数):12,000サイクル
  • 使用環境温度:-10℃〜45℃
  • 冷却方法:自然空冷
  • 保証期間:15年
  • 電池材質:リン酸鉄リチウムイオン

※:EIBS7の場合は「定格容量」のため、実際に使用できる容量(実効容量)は、6.2kWh、12.4kWhとなる

実際に使用できる容量は、LUNA2000が15kWhに対して、EIBS7は12.4kWhなので2.6kWhほど異なります。
容量減少は残念ですね。
また、使用環境温度に関してもLUNA2000の方が広範囲に適用できるようです。
昨今の気温上昇を考えると55℃まで対応できるLUNA2000は安心ですね。

選べるパワーコンディショナ

蓄電池の仕様変更に伴ってパワーコンディショナも変わってきます。
それぞれの基本性能を簡単にまとめると下記のようになります。

ファーウェイ:SUN2000
  • 変換効率:97.5%
  • 出力(AC連系)定格出力:4,900W(※)
  • 出力(AC自立)最大出力:4.95kVA
  • 使用環境温度:-25℃〜60℃
  • 冷却方式:自然空冷(ファンレス設計)

※:太陽光発電に対するキャパ

ダイヤゼブラ電機:パワーコンディショナ
  • 変換効率:96.5%
  • 出力(AC連系)定格出力:5,500W、8,000W、9,900Wの3モデル(※)
  • 出力(AC自立)最大出力:5.5kW
  • 使用環境温度:-25℃〜45℃
  • 冷却方式:内部ファン

※:太陽光発電に対するキャパ

パワーコンディショナの故障部位として多いのが冷却ファンのようです。
ファーウェイのパワーコンディショナは壊れにくいとのことですが「ファンレス設計」が採用されていることが大きでしょう。
ダイヤゼブラ電機の特徴は、出力(AC連系)の定格出力が選べることです。
一つのパワーコンディショナで最大9,900Wの太陽光発電に対応できます。

EIBS7とすることで選べる選択肢

前述のEIBS7を選択することで、太陽光発電の容量アップが選択肢として増えました。
ファーウェイとダイヤゼブラ電機で出力(AC連系)定格出力に差があるためです。

・ファーウェイの定格出力:4,900W(4.9kW)
・ダイヤゼブラ電機の定格出力:9,900W(9.9kW)

定格出力が大きいということは、たくさんの太陽光発電量に対応できるということになります。
我が家の場合「7.5kW」の太陽光発電を考えています。
その際の最大発電量はシミュレーションの結果「5.6kWh」ですので、どちらのパワーコンディショナでも問題ありません。
(ファーウェイでは若干不足ですが年間通して見ると一瞬ですので実害なし)

ここで「選択肢」というのは、我が家の屋根には7.5kW以上のパネルを設置できる屋根面積があるということです。
屋根的には12.0kWまで載せられそうです。
7.5kW以上を載せても余剰電力が増えるだけで、自己消費に回せる訳ではありません。
余剰電力の売電は2023年の設置であれば、16円/kWhで高いといえる物ではありませんのでメリット・デメリットを把握する必要があるます。

太陽光発電を多くするメリット・デメリット
  • 我が家の場合は屋根が不利なため、パネル量を増やすことで少ない日射時の発電量を増強できる
    (幅広い時間帯で使用する電力をカバーできる)
  • 将来EVなどを所有した際は、余剰電力をEVの充電に回せる
  • 過剰設置分の費用増額と売電を比較して、増額分<売電であればメリットあり

  • 初期投資の増加
  • EVに余剰電力を回せるが、日中にEVで出掛けると充電はできない
  • 過剰設置分の費用増額と売電を比較して、増額分>売電であればデメリットとなる

太陽光発電+蓄電池の設置費用

太陽光発電量をてんこ盛りにするか?必要な分にしておくのか?を判断するための重要な要素が導入費用です。
ここでは設置にかかる費用を妥当性も含めて確認してみます。

設置費用の概要

我が家の場合は追加の設備追加になるため、足場の設置などの費用も必要になります。
足場の設置など工事費込みで下記のような金額になります。

スクロールできます
仕様導入費用
<太陽用発電を7.5kWとした場合>
・太陽光発電:QCELLS(7.5kW
・パワーコンディショナ:EHF-S55MP3B(5.5kW
・蓄電池:EIBS7(14.08kWh)
4,740,000円
<太陽発電を12.0kWとした場合>
・太陽光発電:QCELLS(12.0kW
・パワーコンディショナ:EHF-S99MP5B(9.9kW
・蓄電池:EIBS7(14.08kWh)
5,410,000円

太陽光発電の費用相場

「資源エネルギー庁」の資料によると、2021年の住宅用太陽光発電のシステム費用は、30.2万円/kW(既築住宅)とのこと。

太陽光発電 価格 目安 資源エネルギー庁 経済産業省
国内の太陽光発電コスト動向(出典:資源エネルギー庁

太陽光発電のシステム費用(容量別価格)
・7.5kW:30.2万円✕7.5kW=226.5万円
・12.0kW:30.2万円✕12.0kW=362.4万円

太陽光発電の価格はこの辺が下限と思われます。
むしろ2022年現在は円安・物価高・需要高で太陽光パネル自体は値上がりしています。

蓄電池の費用相場

「経済産業省」の資料によると、2019年の家庭用蓄電池システムの価格は、19万円/kWhとのこと。
令和4年(2022年)の目標価格は15.5万円/kWhだそうです。
更に2030年には7万円/kWhを目標にしているようですね。

太陽光発電 価格 目安 資源エネルギー庁 経済産業省
定置用蓄電池システムの目標価格と導入見通し(出典:経済産業省

蓄電池のシステム費用(年別価格)
・2019年実績価格:14kWh✕19万円=266万円
・2022年目標価格:14kWh✕15.5万円=217万円
・2030年目標価格:14kWh✕7万円=98万円

蓄電池に関しては、今後の低コスト化が期待できます。
レアメタルである「コバルト」を使用しない「コバルトフリー」の蓄電池が増加すると思われます。
(リン酸鉄系の蓄電池がコバルトフリー)
蓄電池に関して、「今」採用すべきか悩むところですね。
導入タイミングについては後述します。

見積もりの妥当性

資源エネルギー庁、経済産業省の情報を元に金額を算出すると下記のようになります。

国が想定している価格
  • 太陽光発電(7.5kW)+蓄電池(14kWh)
    ・2019年実績価格:226.5万円+266万円=492.5万円
    ・2022年目標価格:226.5万円+217万円=443.5万円
    ・2030年目標価格:226.5万円+98万円=324.5万円
  • 太陽光発電(12kW)+蓄電池(14kWh)
    ・2019年実績価格:362.4万円+266万円=628.4万円
    ・2022年目標価格:362.4万円+217万円=579.4万円
    ・2030年目標価格:362.4万円+98万円=460.4万円
電力値上げ 対策 太陽光発電 蓄電池 導入検討 得 トク 低コスト化

工務店さんの見積もり価格をプロットしています。
2019年実績価格と比べると低く抑えられています。
2022年目標価格に対しては太陽光発電7.5kWはやや高め、太陽光発電12kWはやや低めの価格です。
何れにしても昨今の価格上昇の中では妥当な金額と思われます。

太陽光発電+蓄電池の導入効果検証

システム導入費が分かりましたので、電気料金削減効果とのバランス(導入すべきか)を確認してみます。
蓄電池の低コスト化が進む可能性は大いにあるため、「今」導入すべきか悩むところですね。
その辺も検証してみます。

2023年に導入した場合

2023年に導入した場合の効果を検証してみます。
検証は2パターンで行います。

電気料金削減の検証パターン

①現状パターン
・電気使用量:過去1年間と同等
・電気料金:2022年11月の価格

②増額パターン
・電気使用量:過去1年間に対して2割増し(家族増加の関係)
・電気料金:2022年11月比で2割の値上げ

我が家の今後を考慮すると「②増額パターン」が実態になりそうな気がしています。
(2022年9月に家族が増えました!)

削減効果の算出は以前の記事で行った「太陽光発電シミュレーション」と「電気使用実績」から算出しました。

太陽光発電と蓄電池の条件は下記とします。

太陽光発電システム

年間発電量・・・7.5kW:7,475kWh、12.0kW:11,960kWh

  • 発電容量[kW]:7.5 or 12.0
  • パワコン定格容量[kW]:5.5 or 9.9
  • 屋根傾斜角[°]:14.04(2.5寸)
  • 方位角[°]:135
  • 温度損失[%]:10,15,20
  • パワコン損失[%]:5
  • その他損失[%]:5
  • 劣化損失[%/年]:1
  • パワコン交換:15年(25万円と仮定)
蓄電池システム
  • 蓄電池容量:14.08kWh(ダイヤゼブラ電機:EIBS7)
    実効容量の12.4kWhで算出

①現状パターン

こちらは電気料金の削減金額を示した折れ線グラグです。
破線で示したラインが設備費になります。

電力値上げ 対策 太陽光発電 蓄電池 導入検討 得 トク 低コスト化 メリット デメリット

20年間で見ても初期投資額をペイできません。
20年間の電気代削減効果を利回りとして計算してみます。

初期投資に対する利回り

利回り = 年間の利益 ÷ 初期投資額 ✕ 100

  • 太陽光発電7.5kW
    (374.1万円 ÷ 20年)÷ 474.6万円 ✕ 100 = 3.9%
  • 太陽光発電12.0kW
    (497.1万円 ÷ 20年)÷ 541.5万円 ✕ 100 = 4.6%

20年以降も太陽光発電は継続しますが、利回りとしてはイマイチですね。

②増額パターン

②増額パターンも同様に確認してみます。

電力値上げ 対策 太陽光発電 蓄電池 導入検討 得 トク 低コスト化 メリット デメリット

20年以内に初期投資額をペイできます。
7.5kWは約19年、12.0kWは約16年といった感じです。
20年間の電気代削減効果を利回りとして計算してみます。

初期投資に対する利回り

利回り = 年間の利益 ÷ 初期投資額 ✕ 100

  • 太陽光発電7.5kW
    (503.7万円 ÷ 20年)÷ 474.6万円 ✕ 100 = 5.3%
  • 太陽光発電12.0kW
    (635.4万円 ÷ 20年)÷ 541.5万円 ✕ 100 = 5.9%

利回りとしては5%を超えてきました。
特に太陽光発電を12.0kWとすると6%に届きそうです。

2030年に導入した場合

蓄電池の低コスト化が図られるであろう2030年に導入した場合の効果を検証してみます。
こちらの検証も2パターンで行います。
また、こちらの検証では2023年に導入していれば削減できたであろう電気料金を考慮しています。

電気料金削減の検証パターン

①現状パターン
・電気使用量:過去1年間と同等
・電気料金:2022年11月の価格

②増額パターン
・電気使用量:過去1年間に対して2割増し(家族増加の関係)
・電気料金:2022年11月比で2割の値上げ

我が家の今後を考慮すると「②増額パターン」が実態になりそうな気がしています。
(2022年9月に家族が増えました!)

①現状パターン

こちらは電気料金の削減金額を示した折れ線グラグです。
破線で示したラインが設備費になります。

電力値上げ 対策 太陽光発電 蓄電池 導入検討 得 トク 低コスト化 メリット デメリット

蓄電池の低コスト化のメリットよりも、電気料金の値上げの影響が大きいです。
システム導入後に取り返していきますが7年かかります。
システム導入後の20年間の電気代削減効果を利回りとして計算してみます。
(導入前7年間の削減見込みを考慮)

初期投資に対する利回り

利回り = 年間の利益 ÷ 初期投資額 ✕ 100

  • 太陽光発電7.5kW
    (215.6万円 ÷ 20年)÷ 324.5万円 ✕ 100 = 3.3%
  • 太陽光発電12.0kW
    (280.7万円 ÷ 20年)÷ 460.4万円 ✕ 100 = 3.0%

2023年に設置場合に比べ大きく目減りしてしまいます。
・太陽光発電7.5kW:3.9% → 3.3%
・太陽光発電12.0kW:4.6% → 3.0%

②増額パターン

②増額パターンも同様に確認してみます。

電力値上げ 対策 太陽光発電 蓄電池 導入検討 得 トク 低コスト化 メリット デメリット

蓄電池の低コスト化のメリットよりも、電気料金の値上げの影響が大きいです。
システム導入後に取り返していきますが7年かかります。
システム導入後の20年間の電気代削減効果を利回りとして計算してみます。
(導入前7年間の削減見込みを考慮)

初期投資に対する利回り

利回り = 年間の利益 ÷ 初期投資額 ✕ 100

  • 太陽光発電7.5kW
    (296.6万円 ÷ 20年)÷ 324.5万円 ✕ 100 = 4.6%
  • 太陽光発電12.0kW
    (367.0万円 ÷ 20年)÷ 460.4万円 ✕ 100 = 4.0%

2023年に設置した場合に比べ大きく目減りしてしまいます。
・太陽光発電7.5kW:5.3% → 4.6%
・太陽光発電12.0kW:5.9% → 4.0%

太陽光発電+蓄電池の導入効果検証まとめ

「太陽光発電+蓄電池」を導入した際の効果をまとめてみます。
見た目で分かりやすいようにグラフ&表で示してみます。

電力値上げ 対策 太陽光発電 蓄電池 導入検討 得 トク 低コスト化 メリット デメリット
電力値上げ 対策 太陽光発電 蓄電池 導入検討 得 トク 低コスト化 メリット デメリット

利回りは下記のようになります。

電力値上げ 対策 太陽光発電 蓄電池 導入検討 得 トク 低コスト化 メリット デメリット 利回り
太陽光発電+蓄電池の導入効果検証まとめ

・2023年に設備を導入すると設備費自体は高いですが、削減効果の刈取りが始まる。
・2030年に設備を導入すると設備費自体が低く抑えられるが、刈り取れなかった削減効果が大きく、通算でみると削減効果が半減してしまう。
「設備の低コスト化」よりも「削減効果の目減り」の方が大きいため、いち早く設置した方が良いことが分かります。

よって、「太陽光発電+蓄電池」を設置できる環境があるのであれば、「今」設置する方がメリットを得られる可能性が高いです。
既に太陽光発電を保有されている方は、2030年頃の「蓄電池の低コスト化」を待った方が良いかもしれませんね。

まとめ

我が家をモデルに「太陽光発電+蓄電池」の導入について具体的に検討してみました。
太陽光発電を7.5kW or 12.0kWとし、蓄電池に関してはダイヤゼブラ電機の「EIBS7」14.08kWhを前提に検討しました。
わかったことをまとめて終わりたいと思います。

これから太陽光発電を導入する場合の容量

<メリット>

  • 我が家の場合は屋根が不利なため、パネル量を増やすことで少ない日射時の発電量を増強できる
    (幅広い時間帯で使用量を上回る発電を狙う)
  • 将来EVなどを所有した際は、余剰電力をEVの充電に回せる
  • 過剰設置分の費用増額と売電を比較して、増額分<売電であればメリットあり

<デメリット>

  • 初期投資の増加
  • EVに余剰電力を回せるが、日中にEVで出掛けると充電はできない
  • 過剰設置分の費用増額と売電を比較して、増額分>売電であればデメリットとなる

「導入効果」結果を確認すると、多く導入した方がメリットが大きいです。
ただし、資金に余裕があればですね…

「太陽光発電+蓄電池」の導入費用

2022年11月現在で我が家の場合の見積もりは下記です。
屋根形状、足場の設置等は各お宅で異なると思いますので参考として扱ってください。

仕様導入費用
<太陽用発電を7.5kWとした場合>
・太陽光発電:QCELLS(7.5kW
・パワコン:EHF-S55MP3B(5.5kW
・蓄電池:EIBS7(14.08kWh)
474万円
<太陽発電を12.0kWとした場合>
・太陽光発電:QCELLS(12.0kW
・パワコン:EHF-S99MP5B(9.9kW
・蓄電池:EIBS7(14.08kWh)
541万円

資源エネルギー庁、経済産業省の情報をガイドラインとして各お見積りを確認するのが良さそうです。

  • 太陽光発電の設置費用(2021年の既築案件)は、30.2万円/kW(資源エネルギー庁の情報より)
  • 蓄電池の設置費用(2022年目標価格)は、15.5万円/kW(経済産業省の情報より)
「太陽光発電+蓄電池」の導入効果

太陽光発電を7.5kW、12.0kWで検証した結果、投入する資金に対して効果が大きいのは12.0kWである。
また、蓄電池の低コスト化が期待できる2030年に導入するよりも、今(2023年)導入した方が通算でみた際の投資効果は大きい。

電力値上げ 対策 太陽光発電 蓄電池 導入検討 得 トク 低コスト化
システム導入費用と削減効果の関係
電力値上げ 対策 太陽光発電 蓄電池 導入検討 得 トク 低コスト化 利回り
投資額に対する利回り

蓄電池の低コスト化を待つよりも、今現在設置できる環境があるのであれば、早期に導入した方が良さそうです。
ただし、補助金等の読めない要素はありますので、各自の判断が重要そうです。

「太陽光発電+蓄電池」の総まとめ

本検討を行う前は、蓄電池の低コスト化を待って2030年頃に太陽光発電とセットで導入するのが良いかも?と考えていました。
しかし、実際には、削減効果の刈り取りの方が低コスト化を上回っているため、早期の導入の方が良いという結果でした。
とは言え、先のことは分かりませんので、各自の判断で決断するしかありませんね。

<不安定要素>

  • 補助金の増額・減額および、補助金ゲットの倍率(2022年のDER補助金は早期に予算満了)
    (我が家の場合は補助金は無視した検討を行っている)
  • 電気料金の値上げ
  • 電気料金の値上げに対する国からの補助
  • 世界的なエネルギー不足による太陽光発電・蓄電池の需要増からくる値上げ
  • 資源不足による太陽光発電・蓄電池の値上げ
  • 円安による太陽光発電・蓄電池の値上げ

以上、2022年の電力料金値上げ対策#3:「太陽光発電+蓄電池」の諸費用と導入効果でした。
少しでも参考になれば幸いです。

最後まで読んでいただき、ありがとうございましたm(_ _)m

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