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蓄電池って本当はどうなの?メリット・デメリット解説

■蓄電池はどうなのか

今、蓄電池システムのご相談が増えてきており、導入される方が年々増えてきています。

ただ、蓄電池は儲かるものではありません。これは、ご相談時にお伝えしておりますが語弊があるかもしれません。

もちろん電気代は下がりますが、太陽光発電のように蓄電池システムは、金銭メリットが蓄電池の初期投資金額を上回ることは起こらないです。

 

蓄電池の価格(月々)>蓄電池の金銭メリット

 

それでも、今蓄電池システムの導入が右肩上がりで増えてきておりますが、それはなんでなんでしょうか?

 

■蓄電池のメリット・デメリット

まずは蓄電池のメリット・デメリットを知っておくと良いでしょう。

 

【蓄電池のメリット】

 ①太陽光発電と連携し効率アップ

太陽光発電と蓄電池は相性がとてもいいです。ご家庭の住環境やライフスタイルに合わせて「太陽光の売電量をアップ」または「太陽光発電が発電していないときに蓄電池にためた割安な電気を使う」ことができます。

 

②災害時や停電時でも安心

災害時などで停電になったら、非常用電源として安心して電気を使うことができます。

蓄電池の製品によっては、停電時に使いたい家電製品をあらかじめ設定してくことができ、24時間連続して使用できる製品もあります。

ご家庭によっては、どうしても電気が使えないと困る家もあったり、命にかかわる事態もあると思います。このご時世、いつどこで災害が起こるかわかりません。

そういったもしもの時に蓄電池があれば安心ですよね。

 

③太陽光発電のパワコンのリプレースとともに蓄電池の導入がベスト

パワコンの寿命や保証切れと共に取り替えるならハイブリッドパワコンと蓄電池がお得。

また、パワコン一体型蓄電池も省スペースで効率アップ。

 

【蓄電池のデメリット】

①容量によって蓄えたり、使える電気の量が違う

各メーカーによって蓄電容量が異なり、うまく活用できないケースもあります。

しっかりと住環境やライフスタイルに合わせて選びましょう。

②寿命

蓄電池には寿命があります。各メーカーによって異なりますので、良い製品を選びましょう。

③設置スペースが必要

蓄電池を設置する際は、スペースの確保が必要です。製品の寸法を確認し、また直射日光が当たらない場所で風通しの良い場所を選びましょう。

 

■太陽光の売電制度(売電価格・売電期間)

2018年度(2018年4月~2019年3月)に電力会社と売電契約を行った場合

区分 地域 売電価格 売電期間
10kW未満 出力制御対応機器

設置義務なし

東京電力・中部電力・   関西電力管内 26円/kWh 10年間
出力制御対応機器

設置義務あり

上記以外の大手電力会社管内 28円/kWh
10kW未満

(ダブル発電)

出力制御対応機器

設置義務なし

東京電力・中部電力・   関西電力管内 25円/kWh 10年間
出力制御対応機器

設置義務あり

上記以外の大手電力会社管内 27円/kWh
10kW以上 全ての地域 18円/kWh+消費税 20年間

実は住宅用に関しては2019年度も決まっております。

2019年度(2019年4月~2020年3月)に電力会社と売電契約を行った場合

区分 地域 売電価格 売電期間
10kW未満 出力制御対応機器

設置義務なし

東京電力・中部電力・   関西電力管内 24円/kWh 10年間
出力制御対応機器

設置義務あり

上記以外の大手電力会社管内 24円/kWh
10kW未満

(ダブル発電)

出力制御対応機器

設置義務なし

東京電力・中部電力・   関西電力管内 24円/kWh 10年間
出力制御対応機器

設置義務あり

上記以外の大手電力会社管内 24円/kWh
10kW以上 全ての地域 未定 20年間

 

■太陽光と蓄電池の相性が良い理由

今蓄電池システムの問い合わせや導入される方が増えてきています。

それは太陽光発電との相性がいいからです。

その理由は、太陽光発電のデメリットを補ってくれるからです。太陽光発電は太陽が出ている時間帯しか発電しません。なので、お昼間の電気は安くなり、余った電気は売ることが出来ます。しかし雨の日や夕方以降の発電が弱まってきたときは、電力会社から高い電気を買わないといけません。ところが蓄電池システムは、割安の深夜電力を蓄電池システムに蓄電し、発電量が消費電力より低い場合は蓄電池システムが蓄電した安い電気を放電いたします。こちらがイメージ図になります。

 

■電気を貯める方法とその仕組み

電気を貯める方法はいくつかありますので、代表的なものを紹介いたします。

①揚水発電

余った電気を使って下のダムから上のダムに水を汲み上げて、上から下に水を流すことによって水車が回り発電するのが揚水発電になります。

つまり電気エネルギーを位置エネルギーに変えて貯める仕組みになります。

揚水発電の仕組み

 

②フライホイール

フライホイールとは、回転を安定させる円盤の事で、日本語では弾み車(はずみぐるま)とも言い、フライホイールを利用して電気を貯める方法になります。

電気エネルギーを使って真空に保たれた容器の中でホイールを回転させ、その回転を利用して発電機を回して発電させます。

つまり電気エネルギーを運動エネルギーに変える仕組みになります。

フライホイール

 

③Power to Gas

Power to GasはP2Gとも言い、電気エネルギーを使って水を電気分解し、水素などの気体燃料に変換して蓄え、その蓄えた水素を使って燃料電池などで発電をします。

燃料電池とは、水素などの燃料と空気中の酸素などを反応させることによって発電する装置になります。

従来の電池は容量に限界がありますが、燃料電池は燃料を充電し続けることで永続的に電気を取り出すことが可能です。

 

④蓄電池

蓄電池とは、充電することによって電気を蓄え、繰り返し何度も使用することが出来るのが特徴です。

充電と聞くと電気エネルギーを貯めているように思うかもしれませんが、実は化学反応を使って電子のやり取りをして、電気エネルギーを化学エネルギーに変えて貯めているのです。一番身近な電気の貯め方になります。

 

■平成30年度に蓄電池の補助金はでるの?

多数のお問い合わせがありましたが、平成29年度の家庭用蓄電池の補助金は出ませんでした。

では平成30年度はどうなのか。

結論から言いますと既築住宅に蓄電池の補助金は出ておりません。補助金の予算は組まれていましたが、「ZEH化等による住宅における低炭素化促進事業」の方に組み込まれております。

○主なスマートハウス関連補助金【2018年度予算案より】

事業名称 事業概要 要求額
ZEH化等による住宅における低炭素化促進事業(環境省・経産省・一部国交省連携) 1.ZEH化による住宅における低酸素化社会促進

①ZEHの交付要件を満たす住宅を新築・    改修する者。

②ZEH要件を満たす住宅に、低炭素化に質する素材(CLT、CNF等)を一定量以上使用し、または先進的な再エネ熱利用技術を活用した戸建住宅を建築。

③分譲集合住宅及び賃貸集合住宅(一定規模以下)のZEH相当となるものを新築、又は同基準を達するよう既築住宅を改修する場合。蓄電池の導入補助も用意。

実施期間:①は平成31年度まで、②・③は平成34年度まで実施。

補助率等:①・③70万円/戸、②90万円/戸、蓄電池3万円/kWh(上限30万円)別途補助

2.高性能建材による住宅の断熱リフォーム

①既存戸建住宅及び、②既存集合住宅について、高性能建材導入に係る経費(設計費、設備費、工事費、諸経費)の一部を補助。

住宅太陽光発電設備が設置されており、①の事業に加え、一定の要件を満たす家庭用蓄電池、又は蓄熱設備を設置する者に設備費と工事費の一部を補助。

実施期間:平成31年度まで

補助率等:①1/3(上限120万円/戸)、②1/3(上限15万円/戸)蓄電池設備費(3万円/kWh上限1/3)、工事費(上限5万円/台)別途補助蓄熱設備 設備費・工事費合わせて(上限5万円/台)別途補助

85億円

 

■自治体からの蓄電地システムの補助金は出るの?

平成30年度は、各都道府県や市区町村で補助金が設定されていますので、検討中の方は各自治体にご確認いただくか、ひだかや株式会社にお問い合わせください。

 

■自治体からの蓄電池の補助金は太陽光が必須?

補助金の支給条件は、都道府県や市区町村によって違います。

例えば岡山県岡山市や倉敷市では、蓄電池単体の導入でも補助が受けられます。

 

補助金額【岡山市】

蓄電池:補助対象経費の1/3(上限15万円)

HEMS:補助対象経費の1/3(上限10万円)

要するに満額が25万円となります。

 

補助金額【倉敷市】

蓄電池:補助対象購入金額の1/10(上限10万)

要するに満額が10万円となります。

このように市区町村によって金額や蓄電池システムに関わる商品に対しても

補助金がでますので、把握する必要があります。

 

■蓄電池の種類

4つの蓄電池の特徴を紹介します。

①鉛蓄電池

鉛蓄電池は、二次電池の中で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。

正極にニ酸化鉛(PbO2)、負極に鉛(Pb)、電解溶液に希硫酸(H2SO2)を用いた二次電池になります。

利用されているのは、自動車のバッテリーを始め、非常用電源やバッテリー駆動のフォークリフト等といった、電動車用電源としても利用され、安価で使用実績が多いため、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負極の金属に硫酸鉛の硬い結晶が発生しやすく、耐用年数(サイクル数)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。

鉛電池は、極板の種類や構造によって細かく分類することができます。

【極板の種類による区分】

クラッド式 ガラス繊維をチューブ状に編み上げて焼き固めたものの中に極板活物質を充填したもので構成され、長期の使用中でも有害な不純物を溶出する恐れがなく、長寿命が期待できます。

衝撃や振動にかなり強いため、バッテリーフォークリフトの他、通信用・機器操作用・バックアップ電源として利用されます。

ペースト式 各子体と呼ばれる極板の骨組みにペースト状にした活物質を塗り込んで極板にしたもので、クラッド式ほどの寿命は期待できませんが、効率放電用途に適しています。

自動車用バッテリーとして有名ですが、無停電電源装置や非常用電源としても利用されています。

【構造上の区分】

ベント形鉛蓄電池 液式電池とも呼ばれ、鉛蓄電池発明当時から存在していた構造のもの。

充電中に起こる水の電気分解反応や自然蒸発によって電解液中の水分が失われるため、適宜精製水を補給する必要があります。

制御弁式蓄電池 1980年代半ばより登場したもので、セパレータ(隔離版)に微細ガラスマットを用い、電解液をそのガラスマットに保持する方式をとった構造のもの。ベント形鉛蓄電池の横倒しに出来ないという欠点をクリアし、横置きしても電解液がこぼれない仕組みとなっています。

充電中に発生する水素ガスや酸素ガスを化学反応によって元の水に還元して電解液中に戻しているため、精製水の補充が不要となっているため、維持運用が容易となっています。

②ニッケル水素電池

ニッケル電池とは、正極にオキシ水酸化ニッケル、負極に水素吸蔵合金、電解液に水酸化カリウムのアルカリ水溶液を用いた二次電池になります。

 

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が、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型二次電池として普及してきました。

 

エネルギー密度が高く、過充電・過放電に強いという特徴から、主にエネループをはじめとする乾電池二次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。

 

③リチウムイオン電池

リチウムイオン電池とは、正極にリチウム含有金属酸化物、負極にグラファイトなどの炭素材、電解液に有機電解液を用いた二次電池になります。

 

例えばニッケル電池と比較しますと、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易いといった特長があり、現在の蓄電池の中でも最も普及が進んでおり、技術開発の取り組みも推進されております。

 

身近なもので言いますと、携帯電話やノートパソコンを始め幅広い電子や電気機器に搭載されております。

 

④NAS電池

NAS電池とは、正極に硫黄、負極にナトリウム、電解質にβ-アルミナを用いた二次電池になります。

 

リチウムイオン電池とも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・長寿命を誇るNAS電池。特長としては、大規模電力貯蔵施設や負荷平準化、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。

 

非常に効率よく充放電を行えるNAS電池ですが、ナトリウムと硫黄を使用するために危険物として取り扱われるため、日々の動作確認や保守作業などは必要不可欠でしょう。

 

■蓄電池のラインナップ

※ロゴをクリックするとメーカー公式サイト又はメーカーの蓄電池紹介サイトへジャンプします。

メーカー
商品
容量 4.2kWh/8.4kWh 5.6kWh/11.2kWh 5.0kWh/7.4kWh 12kWh 9.8kWh 6.5kWh/9.8kWh

 

■蓄電池の導入時期はいつがベスト?

検討中の方は、補助金があるうちに購入されるのがベストです。国の補助金はないですが、地方自治体の補助金が出ているうちに導入されるので賢明でしょう。地方自治体の補助金は宣伝がございませんので、知らない方が多いです。ひだかや株式会社では、ご相談いただけましたら、各市区町村の補助金の案内もできますので、お気軽にご相談ください。

 

■蓄電池+α情報!

太陽光と蓄電池の「仮想発電所」

今、海外で「VPP」(バーチャルパワープラント)と呼ばれる新たな電力ビジネスが海外で広がり始めています。仮想発電所とも呼ばれており、太陽光発電や自家発電などの価値を高めるサービスが始まっております。蓄電池も対象で、注目を集めています。

 

VPPは各家庭にある蓄電池をIoTで束ね、一つの発電所のように扱う。電力不足の時、一斉に放電すると火力発電所に匹敵する調整力発揮できる。放電して需給調整に協力した家庭に対価を支払うビジネスが検討されています。

今後、蓄電池の需要・必要性が高まってくるでしょう。

 

家庭用蓄電池の事なら ひだかや株式会社にお任せ!