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太陽光発電の経済性について


 一般家庭の太陽光発電を経済的に見ると大きく次のような項目に大別することができこれらの項目ごとに考えることにより経済性を探ることが出来る。
 1. 太陽光発電量から見る経済性
 2. 太陽光発電から得られる電気エネルギーから見る経済性
 3. 太陽光発電の売電料金から見る経済性
 4. 太陽光発電と作物を比較した場合の経済性
 以上の観点から経済性を考えてみたいと思います。

参考となる資料として山梨県北巨摩郡大泉村に1994年から発電をしている
浅川太陽光発電所の発電データを参考にお話を進めさせていただきます。
1995年から2000年までの年間データーです。 表1

1995年             1995年           1995年
項目 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 合 計
使用量   107kWh  390kWh 334kWh 176kWh 174kWh 125kWh 155kWh 182kWh 154kWh 162kWh 240kWh 292kWh 2,491kWh
電気料金   7,329円   10,106円    8,106円 4,577円 4,577円 3,294円 4,061円    4,712円 4,036円 4,230円    6,112円    7,472円   69,116円
売電量   110kWh 252kWh 219kWh 246kWh 226kWh 152kWh 147kWh 251kWh 198kWh 280kWh 297kWh 225kWh 2,601kWh
売電料金   2,340円   6,546円  5,562 円 5,295円    4,803円    2,985円 2,912円    5,417円    4,115円    6,130円    6,547円    5,303円   57,955円
差額  ー4,989円 ー3,560円 ー3,048円
718円
  
226
-
309円
ー1,149円    
705円
     79円    1,900円    
435円
  ー2,169円  ー11,161円

1995年は通常の電灯契約です。
そのため、年間の電気料金は、マイナスの11,161円となりました。
1996年は電灯契約を時間帯電灯契約に移行致しました結果プラスの526円に転じることが出来ました。




 
通常時間帯契約                      表2  
1996年             1996年           1996年
項目 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 合 計
使用量 471kWh 391kWh 322kwh 218kWh 173kWh 155kWh 158kWh 209kWh 160kWh 281kWh 325kWh 352kWh 3,215kWh
電気料金 10,956円    8,813円    7,330円    5,165円    4,321円    3,892円    4,006円    5,364円    4,140円    7,032円    8,220円    7,998円   77,237円
売電量 235kWh 199kWh 259kWh 290kWh 244kWh 167kWh 232kWh 235kWh 184kWh 231kWh 206kWh 272kWh 2,754kWh
売電料金    7,215円    5,752円    7,240円    8,189円    6,782円    4,426円    6,448円    6,577円    5,001円    6,474円    5,878円    7,745円   77,763円
差額   ー3,741円   ー3,061円    ー90円    3,024円    2,461円    
534円
   2,478円    1,213円    
861円
   ー558円   ー2,342円    ー253円    
526円
                           

1997年度は2年間の実績から3kWシステムでは、なかなか消却が出来ないことが判り消却の為に増設を決定し6月より段階的に増設し6kWシステム
に移行する。                     表3

1997年           * 1997年           1997年
項目 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 合 計
使用量 353kWh 304kWh 238kWh 176kWh 163kWh 138kWh 139kWh 178kWh 159kWh 167kWh 209kWh 355kWh 2,579kWh
電気料金    8249円    6,778円    5,526円    4,658円    4,317円    3,739円    3,709円    4,740円    4,305円    4,438円    5,587円    5,589円   64,025円
売電量 207kWh 239kWh 280kWh 241kWh 214kWh 264kWh 341kWh 504kWh 312kWh 542kWh 371kWh 501kWh 4,016kWh
売電料金    5,845円    6,742円   8,016円    7,005円    6,142円    7,763円   10,282円   15,461円    9,306円   16,679円   11,198円   15,389円   119,828円
差額   ー2,404円     ー36円    2,490円    2,341円    1,852円    4,024円    6,573円   10,721円    5,001円   12,241円    5,611円    6,800円   55,193円



1998年より6kWの実証運転に入る             表4

1998年             1998年           1998年
項目 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月  12月 合 計
使用量 366kWh 319kWh 273kWh 183kWh 150kWh 136kWh 134kWh 165kWh 155kWh 178kWh 197kWh 319kWh 2,575kWh
電気料金    8,834円    7,172円    6,104円    4,551円    3,778円    3,507円    3,410円    4,173円    4,005円    4,584円    4,898円    7,341円   62,327円
売電量 368kWh 406kWh 567kWh 444kWh 480kWh 362kWh 449kWh 438kWh 331kWh 407kWh 527kWh 524kWh 5,303kWh
売電料金   11,068円   11,940円   16,758円   12,973円   14,081円   10,512円   13,226円   12,789円    9,497円   11,763円   15,433円   15,341円   155,381円
差額    2,234円    4,768円   10,654円    8,422円   10,303円    7,005円    9,816円    8,646円    5,492円    7,179円   10,535円    8,000円   93,054円

1999年9月より時間帯電灯料金契約をナイト8に契約変更    表5

1999年             1999年           1999年
項目 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 合 計
使用量 319kWh 333kWh 272kWh 188kWh 166kWh 154kWh 148kWh 167kWh
90 kWh
164kWh 179kWh 234kWh 2,414kWh
電気料金    7,148円    7,283円    6,176円    4,440円    4,042円    3,825円    3,621円    4,169円    2,255円    4,183円    4,588円    5,526円   57,256円
売電量 441kWh 519kWh 503kWh 488kWh 605kWh 426kWh 464kWh 490kWh 250kWh 407kWh 500kWh 447kWh 5,540kWh
売電料金   12,770円   15,150円   14,662円   14,081円   17,622円   12,205円   13,287円   14,070円    7,102円   11,647円   14,465円   12,859円 159,920円
差額    5,622円    7,867円    8,486円    9,641円   13,580円    8,380円    9,666円    9,901円    4,847円    7,464円    9,877円   7,333円   102,664円

時間帯電灯契約を変更したので10%以上の収益となる
このことにより、1年間でパネル2枚の購入ができるので、消却を行える目処が着く(96枚÷2枚=48年)しかし長い。

2000年9月より時間帯契約をナイト10に変更         表6


2000年             2000年           2000年
項目 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 合 計
使用量 420kWh 400kWh 321kWh 244kWh 171kWh 162kWh 140kWh 167kWh 189kWh 164kWh 257kWh 295kWh 2,930kWh
電気料金    9,966円    9,103円    6,977円    5,641円    4,207円    4,004円    3,591円    4,108円    4,620円    4,108円    6,128円    6,461円   68,914円
売電量 352kWh 367kWh 498kWh 661kWh 541kWh 524kWh 368kWh 556kWh 524kWh 434kWh 392kWh 467kWh 5,752kWh
売電料金   10,232円   10,606円   14,488円   19,559円   15,884円   15,363円   14,197円   18,503円   17,398円   13,968円   12,330円   14,814円   177,342円
差額     266円    1,503円    7,511円   13,918円   11,677円   11,359円   10,606円   14,395円   12,778円    9,860円    6,202円    8,353円   108,428円

時間帯契約をナイト10に変更したので増収となり、太陽電池の価格も下がり消却は前年度の計算より(94枚÷3,5=26年)早くなる。
以上が単純計算の結果であり、これを信じる人がいるとしたならば考えものである。


 太陽光発電の経済性について
電気の発生
 人類が電気を利用して何かをなしたのは現在から遥か昔のことである。
古代文明の栄えた頃に始まり現在に至っていことを皆さんは御存じでしょうか?
その仕組みは、簡単に説明すると、壺に炭を入れ中心に鉄の棒を刺し炭に塩水を注ぎ込んだような物と記憶しております。詳しくは電池の仕組みを検索しひも解いて下さい。
現在のように、電気がふんだんに使われる様になったのは、20世紀なってからなので
す。最初は、水力、風力、が主な発電方法でしたが、材料工学の進歩とともに火力が加わりついには、原子力の登場となります。
現在では、原子力、火力(ガスタービン等も含む)、水力、地熱、風力、動力発電(エンジン動力)波力、などがあり、いずれも動力を必要としています。
この中で最も信頼できる動力は、水力となります。 主導力を必要としない発電?
     主動力を必要としない発電 これが太陽光発電なのです。
日本で唯一の自給できる自前のエネルギー発電システムです。
その他には、燃料電池システム、バイオ電池システム、ケミカル発電システム等があります。(自給できない部分を含む)

        1. 太陽光発電量から見る経済性
 冒頭に6年間の発電データーがで出いるのでこれを参考に進めて行きたいと思います。
普通に考えると、消費量よりも発電量が多ければ経済性に見合う結果となります。
では、経済的に見合う発電量とはどのように求めれば良いのでしょうか?
これについては、一概に結論を出すことは出来ません。簡単に求めるのであれば最寄りの電力会社に相談すれば教えてもらえると思いますので試して見る価値はあります。
 まずは、自宅で消費される電力量を考えて下さい。
 次に、各家庭の12ヶ月の電力消費量の最高値と平均値を求めます。
何故これが必要かと申しますと、1年間の平均値では発電量が足りなくなる恐れがあるのと、家族の移動や季節変動により消費のピークが異なる場合が多いのです。
     最高値と平均値の間に必要電気量を設定し求めます。
 必要電気量が求められたならばそれに合った発電設備を設置し発電を開始することになります。ただし、新築等でオール電化の住宅では、この方法は使えませんので次のような方法で計算します。家族人数×1.7(電化率と家電製品の相使用時間の平均で求めるが 家族の年齢により大きく変動するので注意すること)おおむねこのくらいの数字を決定しておけば間違いはないと思いますが、設計段階で電力会社や建築会社のアドバイスを受けながら 発電設備を決定しないと屋根の形により設置できない場合があります。
太陽光発電量からの経済性を考えると太陽電池の設置面積と受光時間に左右されますので
専門的な知識もある程度必要ですが一般的には、日本で作られている家屋の屋根であれば
平屋根を除いて南向きで通常の屋根勾配に合わせて設置すれば受光時間さえ確保できれば問題はないと言って良いでしょう。
太陽光発電の発電量から見る経済性とは、一般的には、屋根に設置した太陽電池の設置量に比例し発電量は増加し、消費量を上回ることになります。
太陽光発電の経済性について考える場合は、まず発電量で考えると消費量よりいかに発電量を増やすかを考え、それそって発電設備を決定しないと経済性は低くなる結果となりますので十分に検討して下さい。

 2. 太陽光発電から得られる電気エネルギーから見る経済性      表7

項 目 発電量 売電量 使用量 発電中使用量 消費量
1995年3kW 3697kWh 2716kWh 2645kWh 981kWh 3626kWh
1996年3kW 3777 2689 3094 1088 4182
1997年3~6 5098 4004 2602 1094 3698
1998年6Kw 6415 5290 2590 1125 3715
1999年6kW 7113 5879 2625 1234 3859
2000年6kW 7022 5671 2907 1351 4258

この表から次の様な結果を求めることが出来ます。


 太陽光発電から得られる電気エネルギーから考えると3kWシステムでは通常家庭の 電気使用量をまかなうにはギリギリのラインで使用量の増えるオール電化のシステム住宅では、4kW以上のシステムが必要であることが確認出来ます。
 発電量から見る経済性でも触れましたが太陽光発電で得られる電気エネルギーは、太陽から照射される太陽光の内、地球の地面や屋根では約10%程度しか変換できないのです。
必要な電力量を確保したければそれなりの面積の広い屋根が現在は必要となり面積を確保できなければ太陽電池の変換効率を上げる必要がありますが技術的には困難な部分があり
土地の狭い所ほど不利になります。しかし、屋根の場合通常は、日本列島では四季や場所により多少の格差はありますが北側にも太陽光は直接あたります。
しかも、太陽光がさす時間は昼間の消費ピークと一致するのですから利用しない手はないと考えます。
経済的にみ合う電気エネルギーを得ようとした場合、先の発電量と同じ様に消費電力より発電電力量が多くなければなりません。
結果として、ここでも、どの様な発電システムをいかに設置するかに成ってまいります。
表7 から電気エネルギーの経済性を確認すると3kWシステムでも発電中の使用量の分だけは経済的にプラス成っていますが、全体から考えるとマイナスといえます。3kWシステムでプラスにするにはかなりの節電努力が必要と成りますので一般家庭では、家族の努力しだいに成ります。この表でもお判りの様に1998〜2000年に電力の発電中の使用量が増え全体の使用量も99〜2000年が大幅に増えているのがお判りいただけると思います
これは、パソコンの使用時間が大幅に増えた為です、たった、1台のパソコンを24時間電源を入れておくとこの様に成るのです。こう考えると節電はかなり有効な手段であることが判明致しますので皆様もおおいに20Wの節電に挑戦してみてはいかがでしょうか?
(バックアップは確りとしておくこと)
 太陽光発電から得られる電気エネルギーから見る経済性は、太陽電池の設置面積と使用電気エネルギーの節電対策にかかってくることに成ります。
 
       3. 太陽光発電の売電量金から見る経済性

 太陽光発電をやっていて良く尋ねられ質問にもうかりますか?・元は取れますか?
の質問に遭遇することが多々ありこの質問には、ある意味では触れたくないのですが今回は、お答え致します。単純に計算致しますと施設設置費用よりも売電量金が年間総合計で10%を超えた場合は10年間で元を取ることが出来ると思いますが現状はまだそこまで行っておりません。2001年現在安い所では1kW当たりの設置費用90万〜75万で設置できるわけで1kW当たりの年間発電能力は約1000kWhで電力会社の買い取り価格が1kWh
27円とすると 1000kWh×27円=27,000円の収入と成り
設置費用 90万であるならば   90万÷2万7000円=約33年
元が取れるかは、全て電力料金にかかってくるのです。
ここに算出した数字は目安であり実際ではありません。
節電努力や施設の設置場所により消却年数はもっと短く成り 表6を使い計算すると
6kW×90万÷17万7000円となり約30年になります。
さらに発電中の電気使用量の表7から 1300kWh×27円で3万5000円を足して行くと
6kW×90万÷21万2000円となり約25年となります。
システム価格を75万で計算すると
6kW×75万÷21.2=21年になります。設置費用の全額を消却するのに20年を切るまでもう少しのところまで来ているのです。太陽光発電のすばらしさは設置費用消却後は全部が利益となる所なのです。全部とは何か?
自然破壊の心配はないし、地球の温暖化防止になるは、メンテナンスはあまり必要としないし、維持管理が非常にしやすいのです。 反面 太陽が有る時間だけしか発電出来ません平均して24時間中8時間位でこれが太陽光発電の致命的結果なのです。
結果から申し上げれば発電した電気をいくらで買い取ってもらうかなのですが日本には、ここの制度が存在しません。太陽光発電の先進国でここに補助金を出して地球環境を守ろうとしていないのは日本くらいのものです。
各々の国がエネルギー政策を立てて努力し地球環境を守ろうとしているのに先進国の中には、エネルギー政策を誤り大規模停電を引き起こしたり、止めようとしていた原子力発電を生き返らせようとしている。事故さえなければ安全であるがごとく平然としている。
日本は、これから原子炉の寿命がつきる、放射線に対して対応年数が過ぎる部分が各原子力発電所で沢山出て来ます日本には広大な土地や太古の安全な地層は存在しません。
原子力発電所から出てくる廃棄物をどのように処理するつもりでしょうか?
答えは、出せないのです。日本は地震が多発し地中や深海に処理しようとしても自然がそれを許しません。おのずと電気料金に上乗せして処理法法を考え出すでしょう
日本は、原子力発電に急激に走り過ぎました。ここいらで考え方を改め叉は、立ち止まり
日本に合ったエネルギー政策を取り入れる方が賢明である。日本が進むべき道をあらゆる方法で検討し、模索し、実証し、多岐にわたる自給エネルギー供給を考え、それらを検討できる国民参加かたの政策を取り入れ推進すべきである。
電力事業には各種補助金が出ている もし、同じ補助率で補助を行った場合はたして残る発電事業はどれでしょう?
太陽光発電は現状では、残念ながら補助金が有って経済的にやっとつり合う程度なのです。単独で産業として成り立って行くには1kWあたり50万円代を切る時点で可能になるのではないでしょうか?

     4. 太陽光発電と作物を比較した場合の経済性

 ここでは、太陽光発電を他の産業と比較して経済性を考えて行きたいと思います。
皆さんは、実際にどの様に現在の産業活動を認識しておられるのでしょうか?
ここからは、少し産業構造のあり方について太陽光発電を中心に比較した場合を考えて
進めて行きます。
      工業、商業、農業、と太陽光発電
 いずれの産業も初期の段階で資本投下を必要とします。これは、人間が作り上げた世界では、当たり前のことなのですがここに疑問が有ることも事実です。
工業は、原料、加工、製品、販売等と幾多の人手を必要とし、製品には、限度が有ります
しかし、商業は製品の販売が主なる作業となります。
        太陽光発電は、製品=販売なのです。
太陽光発電の経済性を考えるとき何処から商業行為になるかです。太陽光発電は商業用電気配線に系統連系し接続して電力会社に売電を認められて始めて商業行為になります。
では、経済性を考えた時どの産業に似ているか考えると私は、農業に近いと考えます。
自然に左右され、自然の影響を受け通常の作業は昼間行われるからです。
その点で、太陽光発電は太陽が出ている時間帯に限られこの時間帯に生産と言われる行為の発電が行われるわけです。次に、経済性について比較対象していきたいと思います。
農業は土地、言い換えると面積により通常は生産力が決定されます。この点が太陽光発電と最も似ている点で太陽光発電では、展開している太陽電池面積に比例して発電量が決定されるわけです。   次は、生産能力についてですがここがポイントになります。
農業は大型化、機械科、管理下で行い少ない労力で生産能力を維持しています。
太陽光発電は、大型化、自動監理下で生産能力を発揮します。
実際には、農業は年間を通じて何回の収穫が有り収穫量がどれ位かで決定されますが農業はその他に商業原理の市場価格に左右され価格が決定されます。場所や作物によっては1年間を通して案定収入は無いのです。ここが、太陽光発電と大きく違う所です。
太陽光発電は年間を通して発電でき、作物の単位面積当たりの収入と比べても1年と言う時間で比較すると、ひけは取らないはずです。
又、農業を始めると判るのですが機械代金、燃料費、消耗費、人件費、肥料代、種子代
運搬費、手数料、労働時間、などが毎年維持経費として必要で健康を害すると終わりです
太陽光発電は初期投下は農業のフルセットをそろえると思えば稲作農家とほぼ同額で10kWのシステムを立ち上げることが出来ますし、太陽光発電は年間労働時間に換算すると農業に従事している時間より遥かに短い労働時間で1日に換算すると平均10分も有れ(設置施設周りの草刈り時間は除く)ば十分です。繁忙期は終日農作業に追われる農業従事者とは遥かに体力を必要としません。しかし、現状では一ケ所につき20kW以内の制約が有るので農地に20kWシステムを展開した場合を考えると、通常、耕作地が残ります。今回、私も田圃に10kWシステムを農地に準備展開しておりますが田圃面積の10%しか太陽光発電設備に使っただけで後の残りはソバとグラジョウラスとじゃがいもにしました。このことから、たとえ農地に太陽光発電を展開したとしても農業の生産活動継続することができ農業活動にさして影響を及ぼすことはないのです。農業と太陽光発電を比べてまいりましたが生産性や経済性は両者ともほぼ互角で、これを組み合わせることが最良の方法ではないかと思います。作物として考えた場合、収穫時期を常に気にせず収穫できるのが太陽光発電です。
あとは、太陽光発電を設置する設置者の考え一つで経済効果は表れてまいりますし、おまけとしてではなく太陽光発電システムを稼動させているかぎりは地球の温暖化防止に成ってるのです。これが一番の経済性効果ではないでしょうか。
今回、自費で10kWの発電所を展開致しますが、資金は退職金と預金でまかなうことが何とか出来そうです。体調を整えながらの作業なので完成は、7月の終わりを予定しております。
今回は、太陽光発電の経済性についてのべてまいりましたが実際に経済性を計算した実例は無いに等しく、今回の10kWについては、全ての必要経費を計算して皆様にお知らせすると共に、今までに私たちが開発してまいりましたインバータの特徴を知っていただこうと思います。
これから増設する方は、陽光発電普及協会のホームページをご覧になれば参考になります
発電設備が10kWを超えて発電している発電所の利用率がかなりの位置にランクされているはずです。理由は、簡単です、単相三線式で系統連系しているからです。
私たちの開発したインバータは、各太陽光発電所で発電してるのは全て単相三線式で受電して単相三線式で送電しています。(大友第2発電所は動力受電で三相三線式)
これは、電気配線や送電線に対してできるだけ影響の少ないソフト発電を目指したからで
その成果はご覧になった皆様が一番御存じだと思います。
現在、開発済みのものは 太陽電池出力200V系
単相三線式インバータ 5kW . トランス×1
           10kW . トランス×1 . トランス× 2  
     15kW 以上 20kW . トランス×2 . トランス× 3  タイプ
三相三線式   動力インバータ  15kW . トランス× 3 タイプ

今回、開発するのは   太陽電池出力300V系  インバータ
単相三線式インバータ 5kW以上20kW以下を開発
単相三線式のインバータを供給できるのは私たちだけだと思います。
増設や10kW以上の発電を目指す方の参考になればと思っております。
PS


今回は、太陽光発電所サイドから経済性については、簡単に説明してまいりました。
実際に太陽光発電を実行していてる皆さんは、規模拡大の夢が膨らんでいると思いますが
くれぐれも、事故のない増設をして下さい。
皆さんの増設に必要のインバータは、私共が開発しており浅川各発電所で稼働中です
毎月の普及協会ニュースの発電実績をご覧下さい。

浅川太陽光発電所・・・・・10kW対応(トランス1個 200V)      普通
浅川第2発電所 ・・・・・15kW対応(トランス2個 200V)      普通
浅川第3発電所 ・・・・・15kW対応(トランス2個 300V)新開発予定 特別
趣味でやっていますので
かなりの贅沢に作っています(キャパはひろいですよ) 
言い替えれば太陽光発電の応用を考えている方々には最適ではないでしょうか


          良く聞かれる質問で会社を辞めて太陽光発電所を作る
 よほど儲かるのではないか、実際はどの位か教えてほしい ?
儲かるか、儲からないか、これは、太陽光発電所を実際に自分で立ち上げて判るのですがしかし、そこまで踏み込めないので知りたい。ここが本音でしょう。太陽光発電を始めて判る物なのです。
人それぞれの考え方と、それぞれの経済観念があり、上手くお伝え出来ませんが
太陽光発電所を増設される方々は何かしらのメリットを見い出していることだけは事実で
これからは、条件が揃っている方は自然と太陽光発電を導入して行くでしょう。
太陽光発電の実力を知ってしまった方は増設に進むと思います。
違う観点から、太陽光発電を行うと昼間の電力消費を押さえることが出来電力のピークカット効果が得られさらに CO 2 の発生も押さえられ地球温暖化の抑制にもなる
又、同じことを書いてしまいましたので終わります。

    拙い長文におつき合いいただきありがとうございました。

    皆様の、御健康とこれからの益々の御発展を御祈り申し上げます。

2001年 6月 吉日 
浅川太陽光発電所   所長 浅川 初男 
                 

▲上に

浅川太陽光発電所 - 八ヶ岳・北杜市大泉 -
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