豆知識

【簡単に理解できる！】太陽光発電システムの仕組み

2025.04.17(Thu)

太陽光発電ってどんなもの？

「太陽光発電」と聞くと、環境にやさしい・電気代が安くなる・屋根の上で電気を作る・・・そんなイメージを持つ方が多いと思います。実際、太陽光発電は太陽の光を電気に変える仕組みを使って、家庭で使える電気を生み出す、とてもシンプルでクリーンなエネルギーです。ですが、「どうやって電気を作っているの？」「仕組みが難しそう」と感じる方も少なくありません。専門的な言葉をできるだけ使わずに、太陽光発電の仕組みをイメージしながら理解できるよう、わかりやすく解説していきます。

太陽光発電の基本構造

まず、太陽光発電システムは大きく4つの装置で構成されています。

太陽光パネル（ソーラーパネル）
パワーコンディショナー（パワコン）
分電盤
売電メーター・電力量計

さらに、蓄電池を組み合わせるご家庭も増えています。それぞれの役割を順に見ていきましょう。

① 太陽光パネルが「光を電気に変える」

太陽光パネルは、太陽の光を受けて直流の電気（DC）をつくります。この電気は乾電池のように「一定方向に流れる電気」です。パネルの内部には「太陽電池（セル）」という小さな部品が並んでいて、光を受けると電子が動き出し、電気が発生します。この「光エネルギーを電気エネルギーに変える」仕組みが、太陽光発電の原点です。晴れた日はもちろん、曇りでもある程度の光が届いていれば発電します。ただし、夜は太陽がないため発電はできません。

② パワーコンディショナーで家庭用電気に変換

太陽光パネルがつくった電気（直流）は、そのままでは家庭の電化製品では使えません。家庭で使えるのは「交流（AC）」の電気。この変換をしてくれるのがパワーコンディショナー（パワコン）です。発電した電気を家庭で使える形に変え、同時に発電量をモニター表示する役割も担っています。つまりパワコンは、太陽光発電の“頭脳”のような存在です。

③ 家庭で使う or 電力会社に売る

パワコンを通して家庭用の電気に変換されたあとは、まず自宅で使う電気として消費されます。冷蔵庫・照明・テレビ・エアコンなど、生活のすべてに活用できます。そして、使いきれなかった分の電気は電力会社に売る（＝売電）ことが可能です。この仕組みを「余剰電力買取制度」と呼び、発電した電気の一部を売ることで収入が得られます。夜や雨の日など発電できない時間帯は、従来通り電力会社から電気を購入します。つまり、昼は自家発電、夜は購入電力というサイクルが基本です。

④ 蓄電池で「ためて使う」時代へ

最近では「蓄電池」を設置する家庭が急増しています。太陽光発電でつくった電気をためておき、夜や停電時に使うことができるからです。これにより、昼の余剰電力をムダなく活用でき、電気代削減効果がさらに高まります。また、災害時には非常用電源としても役立ち、安心・安全な生活をサポートします。※蓄電池って何？をチェック

一日の流れで見る太陽光発電

時間帯	状況	電気の流れ
朝	日が昇り発電スタート	自家消費中心
昼	発電のピーク	余剰分を売電
夕方〜夜	発電停止	蓄電池・購入電力を使用

このように、太陽光発電は一日のなかで「発電」「自家消費」「売電」「蓄電」を自然に行っています。シンプルながら、とても効率的なエネルギーサイクルです。

太陽光発電のメリット

1. 電気代の大幅削減

自分の家で電気を作ることで、電力会社から買う電気の量が減り、電気代を大幅に節約できます。また、余った電気を売ることで売電収入も得られるため、光熱費全体を抑えることが可能です。

2. 停電時も安心

太陽光発電＋蓄電池があれば、災害や停電のときも家庭で電気を使うことができます。特に冷蔵庫や照明、携帯の充電など、生活に必要な電力を確保できるのは大きな安心です。

3. 環境にやさしい再生可能エネルギー

太陽光発電はCO₂を排出しない「再生可能エネルギー」です。地球温暖化の防止や脱炭素社会の実現に貢献できる、地球にも優しい仕組みです。

4. 補助金・優遇制度がある

自治体によっては、太陽光発電や蓄電池の設置に補助金が出るケースもあります。導入費用の負担を軽くできるため、導入ハードルは年々下がっています。

太陽光発電の注意点

1. 天候によって発電量が変動

太陽光は自然のエネルギーなので、天候や季節の影響を受けます。ただし、曇りでもある程度は発電し、年間を通してみれば十分な発電量を確保できます。

2. 屋根の向きや形状に左右される

南向きの屋根が最も効率的ですが、東西向きでも問題なく発電可能です。プロによる屋根診断を受けることで、最適な設置方法がわかります。

3. メンテナンスが必要

太陽光パネルは長寿命ですが、汚れや経年劣化で発電効率が落ちる場合があります。定期的な点検と清掃を行うことで、長く安定した発電を維持できます。

Q＆Aでわかる太陽光発電の疑問

Q1：曇りや雨の日は発電できるの？

A：完全に止まるわけではありません。曇りや雨でも、太陽の光は雲を通して届くため、発電量は少ないものの発電は続いています。ただし、効率は晴天時の半分以下になることもあります。

Q2：停電のときも電気が使えるの？

A：はい、使えます。太陽光発電は「自立運転モード」を使うことで、発電した電気をコンセントに供給できます。また蓄電池を併設していれば、夜間や雨天時でも電気が使えるため、非常に心強いです。

Q3：発電した電気は全部売れるの？

A：現在は多くの家庭で「余剰電力買取制度」を利用しています。つまり、「使いきれなかった電気」を売る仕組みです。ただし、産業用システムなどでは「全量売電制度」を使うケースもあります。

Q4：太陽光パネルの寿命はどれくらい？

A：一般的に25〜30年程度が目安です。メーカーによっては25年保証などもあり、長期的に安心して使えます。一方、パワーコンディショナーは10〜15年ほどで交換が必要になる場合があります。

Q5：蓄電池を後から追加できるの？

A：可能です。太陽光発電システムを設置したあとに、後付けで蓄電池を導入することもできます。「FIT売電が終わったタイミングで導入する」ご家庭も多く見られます。

Q6：冬は発電量が減る？

A：冬は日照時間が短くなるため、発電量はやや減ります。しかし、太陽光パネルは温度が低いほうが効率よく動くため、気温の影響は意外と小さいです。年間を通して安定した発電が期待できます。

Q7：屋根に穴を開けるのが心配…。

A：最近では「屋根に穴を開けない工法」も増えています。金具やクランプで固定する方法があり、雨漏りリスクを抑えた施工が可能です。eco住まいるでも、屋根材に合わせた最適な取付方法をご提案しています。

Q8：電気代はどれくらい下がるの？

A：家庭の電気使用量や設置容量にもよりますが、平均で年間6〜10万円以上の節約効果があるご家庭が多いです。蓄電池を併用すれば、さらに電気購入量を減らすことができます。

太陽光発電の導入で変わる暮らし

太陽光を設置すると、毎月の電気代の明細を見るのが楽しみになる方も多いです。発電量や売電収入をチェックし、「今日はたくさん発電してくれた！」と感じる瞬間は小さな喜び。また、蓄電池を導入してからは「停電が来ても安心」「子どもが電気を大切にするようになった」という声もあります。太陽光発電は“節約設備”であると同時に、家族でエネルギーを考えるきっかけにもなります。

まとめ：太陽光発電は、これからの当たり前

太陽光発電の仕組みはとってもシンプルです。太陽の光で電気を作り、家庭で使い、余った分を売る。それだけで、電気代を抑えながら地球にもやさしい生活ができます。さらに、蓄電池を組み合わせれば「つくる・ためる・使う・売る」という循環が完成し、まさに自家発電の時代へと進化しています。電気代の高騰、災害対策、そして環境への配慮。太陽光発電は、これらすべてを解決できる現実的な選択肢です。株式会社eco住まいるでは、お客様の屋根診断・発電シミュレーション・補助金申請までトータルでサポートしています。「うちの屋根でも発電できるの？」「これからの電気代が末恐ろしい…という方は、ぜひお気軽にご相談ください。