太陽光発電(ソーラーパネル)の寿命とコスパ!差が出るメンテナンス方法

太陽光発電のデメリット」でも太陽光発電はメンテナンスが必要だと説明しましたが、では寿命はどうでしょう。

実は、ソーラーパネルの寿命はパネルの種類とメンテナンスによって大きな差があります。

環境にやさしい太陽光による発電で、本当にお得に生活するために大事なことを学んでおきましょう。売電によって導入費用の元を取れるのはいつごろかも計算してみました。

この記事の目次

ソーラーパネルの寿命

法定耐用年数は17年

ソーラーパネルの法定耐用年数は17年と定められていますが、これは17年しか持たないという解釈ではなく、「会社設備とした場合に減価償却を17年で計算してください」という基準の年数です。

算出基準はおもに金属でできた電気設備であるというところにあります。実際のソーラーパネルの寿命とは関係のない計算によって算出されているのです。

住宅用売電価格固定期間は10年間

経済産業省の資源エネルギー庁によれば、10kw未満の余剰買い取り制度の固定期間は10年間となっています。また全量売電も含む10kw以上は20年となります。

住宅用のソーラーパネルは5kw前後のものが一般的なので売電価格を保証してくれる期間は10年間と考えておいていいと思います。ソーラーパネルの寿命とは直接関係ありませんが、コスパを考える際に基準となる年数として考えましょう。

ソーラーパネルの期待寿命20年~30年

ソーラーパネルの寿命を現実的に考える際に参考となるのは、メーカーが算出した期待寿命です。メーカーによるソーラーパネルの期待寿命は平均で20年から30年とされています。

ソーラーパネルはほとんど可動部分がないので寿命が長く、パワーコンディショナーは可動部分が多いので長く使う家電程度の寿命になる。

そう考えるとわかりやすいですね。

ソーラーパネルの現状

最も古い住宅用太陽光発電は24年目

ソーラーパネルの寿命を算出することが難しいとされている理由の1つは、実際に稼働している住宅用太陽光発電設備に30年を越えるものがほとんど存在しないからです。そこで実例を1つ紹介します。

最も古い住居用の太陽光発電は「桑野太陽発電所」で1992年の7月31日に当時三洋電機(現パナソニック)の技術者であった桑野幸徳氏が自宅の屋根に設置したものとされています。

また、「桑野太陽発電所」は2012年に20周年を迎えた時点で、ソーラーパネルとパワーコンディショナーも故障せず稼働し続けています。従って、現時点で住宅用ソーラーパネルの寿命は、少なくとも20年以上稼働し続けると考えてよいでしょう。

業務用なら30年以上安定稼働実例

業務用の太陽光発電設備には30年を越えて安定稼働を続けている実例があります。その1つが千葉の「佐倉ソーラーセンター」であり、もう1つが奈良にあるシャープの「壷阪寺」です。

これらの実例から考えると、メーカーの算出したソーラーパネルの寿命はかなり慎重なものであると考えて良いですし、適切な管理の下であれば30年以上安定稼働も可能であると考えられます。

ソーラーパネルの経年劣化とは

劣化原因は配線や太陽電池への傷や汚れ

ソーラーパネルで最も劣化しやすい部分はパネルから露出している配線部とパネルを支えている機材でしょう。

特に配線は皮膜が傷つくと中の銅線が露出してしまうため、錆などの現象で急激に劣化してします。さらにソーラーパネルの太陽電池に汚れが付着することや、紫外線などによる劣化で発電効率に違いが出ますし寿命を縮める原因の1つです。

ですから、配線の材料を安価なもので工事を行う業者は避けることが大切ですし、ソーラーパネルの定期的な掃除も心がけましょう。

多結晶シリコンは5年で2.3~2.8%劣化

肝心のソーラーパネル部分の発電効率の低下はどの程度なのか。産業技術総合研究所による実験の結果を元に、それぞれの材質を使用したソーラーパネルの劣化具合を測った数値を挙げていきます。

まずは低コストで導入しやすく、人気がある多結晶シリコンですが、5年で2.3から2.8%の劣化が進み、97.7から97.2%ほどの発電効率低下というデータが出ています。

単結晶シリコンは5年で3.2~3.9%劣化

単結晶シリコンは太陽電池に使われている材料の中でも、比較的発電効率が良いソーラーパネルとして評価されていますが、多結晶シリコンよりも導入コストがやや高いです。

発電効率を考えて長い目で見た場合、多結晶シリコンよりも単結晶シリコンの方が良いのでは?と思えますが、劣化速度は単結晶シリコンの方が早く、5年で3.2から3.9%の劣化が進み、96.8から96.1%発電効率が低下します。

すなわち、多結晶シリコンより1%近く劣化が早いという結果になります。

アモルフォスは5年で5.7%劣化

アモルファスの太陽電池は多結晶シリコンや単結晶シリコンと違い、規則性を持たない素材で作られているので発電効率は他の材料よりも劣りますが、本体の厚さを薄くすることや低コストで作れる点で優れていることが知られています。

しかし5年で5.7%劣化するので長寿命とはいえない側面があります。また、発電効率も低い傾向にあるので、短期間且つ使い捨てに近い利用を考えるか、まず他の材料から選ぶことをおすすめします。

ヘテロ接合は5年で2.0%劣化

ヘテロ接合の太陽電池と言えば、パナソニックのHIT太陽電池が有名です。

ヘテロ接合の太陽電池は発電効率が単結晶シリコンよりも良く、劣化速度も5年で2%と低く低劣化高発電効率のソーラーパネルと言えます。さらに、省資源で作ることができる点で優れた材料ともいえます。

ただ製造コストが高いためコスト重視の方にはネックとなります。

CISは5年で1.5%劣化

CIS太陽電池はソーラーフロンティアの次世代ソーラーパネルの部品として人気がある太陽電池です。

大きな特徴は出荷状態から最初の1~2年は、太陽光を浴びると出力係数が上がるので、導入から2年程度までは他の太陽電池と比較して発電効率の伸びが良いといえます。そのため、5年後までの劣化率は1.5%と群を抜いて低いのですが、10年・15年と長期のシミュレーション結果とデータが無いため、実際の所はまだ検証中というところです。

ただし、少なくとも出荷から5年以内の発電効率は、CIS太陽電池も優れているといえますし、今後の更なる研究に期待です。

ソーラーパネルのコスパ

初期費用と補助金制度

ソーラーパネルを利用して太陽光発電を導入する際に、気になる点といえば初期費用です。メーカーやソーラーパネル、工事業者などコストを抑えるポイントは様々ですが、各自治体の補助金制度が受けられるかによっても費用が変わります。

2018年時点で政府が進めていた補助金制度は、既に廃止となっているため自治体独自に立ち上げている補助金制度しか受ける事ができません。

ですから、自分の住んでいる地域に自治体独自の太陽光発電に関する、補助金制度があるかどうかを調べてみると良いでしょう。

太陽光発電売電収入の仕組み

住宅用太陽光発電の売電収入は、余剰電力を電力会社に買い取ってもらう仕組みになっています。この場合、余剰電力とは太陽光発電の電気を、自家消費せずに余ったことを指します。

また、固定買取価格制度について、平成30年度は出力制御対応機器設置義務のある場所では1kwhあたり28円、設置義務のない場所では1kwhあたり26円となっています。

ちなみに固定買取価格制度とは、例えば申請年度が平成30年度であれば、前述の売電価格で10年間は余った電気を買い取りしてもらうことができます。また、11年目からは電力会社が定める売電価格で買い取りをしてもらうので変動制になります。

元を取るのに平均8年前後は必要

太陽光発電システムの初期費用は大体1kwあたり平均40万円と言われています。

対して売電収入を考えるとき日本の1年間の平均日照時間が1874時間なので単純に計算すると1年で52,742円になります。日中あまり家にいないというご家庭なら、8年ほどで元が取れる計算になります。

ただし、日中家で電気を使うご家庭の場合は、更に時間が掛かるでしょうし、日照時間の地域差や、使用している太陽電池の発電効率とパワーコンディショナーの影響も大きいと思われます。

コスパの良いソーラーパネル

劣化速度と初期投資そして何より発電効率を考えてコスパの良いソーラーパネルを選んでみました。

まず最もコスパが悪いソーラーパネルとしてはやはり「アモルファス」が挙げられるでしょう。価格は安いのですが劣化が早く発電効率も良くないので長年使う設備には向いていません。

そうして考えた場合、発電効率が良く安価で劣化しづらい「CIS」のソーラーパネルが1番コスパが良いと考えられます。

お得にソーラーパネルを使うには

推奨メンテナンスは4年に1度

ソーラーパネルをお得に使うためにはまず発電効率を下げないことが大切です。

そのためにはメンテナンスをきちんと行う必要があります。そこで気になるメンテナンスの費用ですが1回1万円から2万円となっていまして、メーカーによっては無償となっている場合もあるようです。

さらにソーラーパネルの寿命を20年とした想定では、修理費用がおおよそ11万円となります。これは10年の保証期間中の修理費を無償として、その後のパワコンの交換や計器の修理費などを考えた金額です。

まず耐用年数や保証で選ぶ

メンテナンスや修理費を考えた上でコスパを上げるには、導入の際にソーラーパネルの耐用年数や保証を確認して選ぶことが大切です。

メーカーによってはメンテナンスを無償にすることや、故障しやすいパワコンの修理を10年以上保証することもあります。ですから、保証が付いていれば長期的に見るとかなりお得なことが分かりますね。

故障を早期発見するには毎日のモニターチェックから

太陽光発電で困るのは故障したことに長期間気づかないことです。

業務用の太陽光発電設備の場合には規模が大きいため、遠隔監視システムを利用する方法がありますが、住宅用の太陽光発電設備は小規模ですし屋根に設置するので業務用の監視システムは不要です。

従って、毎日の発電状況をモニターチェックすることで、正常に発電しているかわかるので定期チェックを怠らないようにするだけでいいのです。

施工実績のある施工店や信頼のおけるメーカーを選ぶ

長年使い続ける設備ですので、信頼性の高いメーカーと施工店を選ぶのはとても重要なことです。また、10年以上のお付き合いになる可能性もあるので業者選びは大切です。

従って、相見積もりを出して比較検討することや、クチコミなど評判を調べて選びましょう。さらに実際に何度も相談して安心感のある施工店や、具体的な見積もり案を提出してもらえる業者を選ぶといいでしょう。

利益を考えるなら蓄電はしない

ソーラーシステムで利益を出したいと考えるなら蓄電システムは設置しない方がいいでしょう。設備費用も高いですし売電の量も減ってしまいます。

ただ売電価格の保証が切れる10年後以降は電力会社が電気を買ってくれる可能性が低く、もし買ってくれても値段はとても安くなることになります。そうなると10年後以降は自宅で電気代を浮かすために太陽光発電を利用したいところですがこの場合夜電気を使うには蓄電システムが必須となります。

リサイクル機器の使用で廃棄問題を改善

寿命を終えたソーラーパネルを廃棄することになったらその処理はどうなるのか心配になります。

政府ではソーラーパネルについて廃棄処理のガイドライン作りを進めており、2020年度に実施予定となる短期的対策と2021年度以降の中長期対策について検討しています。このように法整備はされていませんが、第三者機関によってリサイクル処理を行う場合もあるので、寿命を迎えたソーラーパネルをリサイクルしてもらえる業者を選びましょう。

初期投資0円の一条工務店とは

太陽光発電を導入したいが、初期投資に何百万円も出すのはツライ、という方にうれしいのが一条工務店の「夢発電システム」です。初期投資0円でソーラーパネルを設置できるというのがこのシステムの売りです。

仕組みとしては一条工務店が初期費用を金利1.5%で立て替えて毎月の売電収入で支払いをするというものです。利益は考えずとにかくソーラーパネルを設置してみたいという方向けのシステムと言えるでしょう。

ソーラーパネルの価格を見積り

具体的且つ手軽にソーラーパネルの価格を見積もりたいというときに便利なのが、見積もりサイトを利用する事です。

ソーラーパネルの設置は地域ごとに大きく差があるので自分の地域で見積ってみないとなかなかはっきりしません。ネットで簡単一括に見積もる事ができるのは便利ですね。目安として1kw41万円を越える価格は、平均よりも高いと考えて他社で見積もりをお願いするなどした方がいいでしょう。

【太陽光発電見積もりサイト】4サイトを徹底比較した結果

【太陽光発電見積もりサイト】4サイトを徹底比較した結果

ソーラーパネルのメーカーの特徴をあげてみます。

ソーラーパネル国内トップのシャープ

シャープは50年を越えるソーラーパネル開発の歴史があり、海外でも評価が高いメーカーです。

ソーラーパネルでは国内トップと言われています。長く生産開発してきたノウハウの蓄積があるため信頼性の高さは他のメーカーの追随をゆるさないといえます。

またパワーコンディショナーが高性能で、保守点検などのサポートシステムも充実しています。

住宅用ソーラーシステム先駆けの京セラ

1993年に日本で初めて住宅用の太陽光発電システムの、販売を開始したのは京セラです。京セラのソーラーパネルは材料の生成から一貫して社内で行っており、さらに高い品質を保っています。

また、有料ですが保証にも力を入れていて機器の保証は元より自然災害や出力に対する保証なども取り入れています。

高水準の変換効率の東芝

東芝がソーラーパネル業界に参入したのは2010年で後発組ですが、元々技術力が高いこともあり高水準の変換効率を実現しています。

デザインのスマートさでも評価が高く、自宅で発電システムをチェックできる専用モニタを設置できるのも魅力的です。また、無償の10年保証の他に、15年・20年の長期保証も用意しており保証サービスにも力を入れています。

HITソーラーパネルのパナソニック

世界的にもソーラーパネル開発をリードしているのがパナソニックです。

HIT(ヘテロ接合)ソーラーパネルを開発しており、高い変換効率は群を抜いており、さらに、劣化しにくいソーラーパネルとしても評判で、長期的に発電効率が落ちずに使い続けられます。

かの「桑野太陽発電所」を作った三洋電機の流れを汲むメーカーでもあります。

デザインの美しさのソーラーフロンティア

CISソーラーパネルを開発したメーカーがソーラーフロンティアです。母体は昭和シェル石油で、長年CISソーラーパネルの開発を行ってきました。

ソーラーフロンティアのCISソーラーパネルはシリコンではなく銅、インジウム、セレンという素材を使った画期的なもので、木の葉などで影ができても発電効率が落ちにくい設計です。また、CIS系の特徴でもある設置後1~2年程度は出荷前よりも出力が上昇するという特性もあります。

ソーラーパネル自体のデザインも美しく2007年にはグッドデザイン賞を受賞しています。

ソーラーパネル豆知識

電卓や時計の太陽電池パネルとの違い

太陽光発電システムに使われているソーラーパネルと電卓や時計などに使われている太陽電池パネルに違いはあるのでしょうか?

実はこの2つのシステムは同じです。電卓や時計に使われている太陽電池は発電効率が低く、大体5%程度と言われています。ですが、電卓など小型電子機器は、少しの電気で動くため発電効率が1桁でも動かすことができます。

対して住宅・産業用太陽光発電に使われる太陽電池の発電効率は、10%~22%程度あります。

太陽光発電パネルとソーラーパネル

太陽光発電パネル、太陽光発電モジュール、ソーラーパネル、これらは実は全て同じものを差す言葉です。

メーカーごとに呼び名が違った、開発・販売初期のころに使われた名称がそのまま残っているということもあります。また、太陽熱温水器などに使われる集熱器をソーラーパネルと呼んでいたので、混同を避けて太陽光発電モジュールと呼ばれるようになったとも言われています。

パネルは板状の部品、モジュールは交換できる部品を指す言葉ですので、どちらも覚えておくと良いでしょう。

まとめ

ソーラーパネルを設置する際には、寿命やどの程度お得か気になるところです。今回の記事で、初期投資費用や種類ごとの寿命の違い、そしてコスパの差などを調べてみてソーラーパネルがどういうものかを理解できたのではないでしょうか。ソーラーパネルの寿命や特徴をよく理解した上で計画的に導入してぜひ便利に使ってみてください。