家庭用蓄電池とは？その仕組みやメリット・デメリットを解説！
2023/07/11
「蓄電池を購入しようと思うんですが、メリット・デメリットを教えて下さい。」、「蓄電池を購入する時に補助金が使えるって聞いたけど、補助金額はどれくらい貰えるんですか？もらうための条件も教えて欲しいです。」など家庭用蓄電池に関する問い合わせが増えています。
電気代節約や災害対策として、家庭用蓄電池への注目が集まっています。
そこで今回は、家庭用蓄電池の仕組みやメリット・デメリット、補助金についても詳しく説明します。
目次
家庭用蓄電池とは？
蓄電池とは、「電気を蓄える機能を持った機械。」ことです。
私たちが普段から目にしている乾電池は一度使い切るとそれ以上使えないのに対して、家庭用蓄電池は家庭用太陽光発電システムの余剰電力や電気代の安い深夜電力（23時～翌朝7時）を使って充電することによって、何度も繰り返し充放電できる仕組みになっています。
何度も充放電ができるため家庭用蓄電池は別名「二次電池」とも言われています。
二次電池は私たちの身の回りにたくさんあります。
分かりやすい製品でいうとノートパソコン、デジタルカメラ・携帯電話やスマートフォンのバッテリー、現在普及し始めている電気自動車やプライグインハイブリッド車のバッテリーにも二次電池が使われています。
蓄電池の仕組みについて
蓄電池内には、＋（正）極と－（負）極の2種類の電極と電解液があります。
＋極・－極はそれぞれ異なる性質を持っていて、＋極が電解液に溶けにくく－極は電解液に溶けやすい性質を持っています。
電解液への溶けやすさを「イオン化傾向」と言い、＋極と－極のイオン化傾向の差が大きければ大きいほど電圧の高い電気が作り出せる仕組みになっています。
＜蓄電池内部のイメージ図＞
参考資料：京セラ蓄電池HP
蓄電池の充放電の仕組み
蓄電池は、－（負）極側の金属が電解液に溶け出すことによって電子が－（負）極側から＋（正）極側に流れることによって放電します。
この時に＋極側の電流が－極側に流れることによって電気が使えるようになります。
この構造は、私たちが使ったことがある乾電池も同じですが、乾電池は充電できないため－極側の金属が電解液に溶け出さなくなると放電が終了します。
充電は放電と逆方向に電気を流すことによって電気を貯められるようになっています。
＋極側の金属が電解液に溶け出して電子が－極側に移動する化学反応です。
放電と逆に科学反応を起こすことによって放電前の状態に戻るため、何度も充放電ができる仕組みになっています。
＜放電イメージ図＞
＜充電イメージ図＞
参考資料：京セラ蓄電池HP
蓄電池の種類
2023（令和5）7月現在、日本国内で販売されている蓄電池は大きく分けると「ニッケル水素電池」、「鉛蓄電池」、「リチウムイオン電池」の3種類です。
それぞれの蓄電池について詳しく説明します。
ニッケル水素電池
ニッケル水素電池とは、充放電ができる二次電池を指します。
ニッケル水素電池の仕組みは、＋極側にニッケル酸化化合物を使用して、－極側に水素を含む水素化合物が使われています。
最大のメリットは、過放電に強いところです。
乾電池のように使用しなくても放電し続ける製品でも高寿命・高出力のため、2023（令和5）7月現在ニッケル水素電池は蓄電池よりも乾電池として使われているケースが多いです。
ニッケル水素電池を使用した乾電池の中で有名なのが、Panasonicが販売している「EVOLTA」（エボルタ）です。
その他にもハイブリッド車やドライブレコーダーなどのバッテリーに使われています。
高寿命なニッケル水素電池ですが、素材に希少金属であるレアメタルが使われているため他の電池と比べると高価なのはデメリットです。
＜EVOLTA＞
鉛電池
鉛電池は、今から150年前に開発された日本で最も古くから販売されている蓄電池です。
鉛蓄電池の仕組みは、電解液である希硫酸の中に銅板が入っています。
＋極側に二酸化鉛、－極側に海綿状の鉛が使われており、希硫酸と鉛の化学反応によって電圧が発生し電気を蓄えられます。
放電する場合は、電解液中の希硫酸が＋極から－極に移動することによって放電されます。
素材である鉛は他の蓄電池素材より安価で、高出力の電気を生み出せるメリットがあります。
ですが、他の蓄電池素材よりも重量があるため、家庭用蓄電池に不向きで重量を感じにくい自動車のバッテリーに使われています。
また、素材の鉛は人体に影響を与える可能性もあるため、家庭用蓄電池としては販売されていません。
リチウムイオン電池
2023（令和5）年現在販売されている家庭用蓄電池のなかで、最も多いシェアを誇っているのがリチウムイオン電池を使った製品です。
リチウムイオン電池は、鉛蓄電池よりも軽量で高出力・寿命を実現させるために開発され、数千回～数万回の充放電に耐えられるように作られています。
そのため、ノートパソコン・携帯電話やスマートフォン・デジタルカメラのバッテリーとしても使われています。
数千回～数万回の充放電に耐えられるリチウムイオン電池ですが、原料となるリチウム・コバルト・マンガンなどのレアメタルが高価なため設置費用が高くなるデメリットがあります。
また、温度変化によってリチウムイオン電池が爆発してしまう可能性があるというデメリットもあります。
蓄電池の種類に関する詳しい記事はこちら⇒蓄電池の種類は？特徴や用途・家庭用産業用についてを比較！
家庭用蓄電池のメリット
多くの人は、「家庭用蓄電池を設置するメリットはなに？」と感じているはずです。
家庭用蓄電池を設置するメリットは、全部で4つあるので詳しく説明します！
災害時に活躍する
家庭用蓄電池は災害時に活躍します。
家庭用太陽光発電システムが発電している日中であれば、発電された電気を非常用電源として使えます。
ですが、発電しなくなった夕方以降や雨や曇りの日が続いて発電量が確保できない場合は、停電状態になります。
また、家庭用太陽光発電システムのパワーコンディショナーの性能上、1,500Wまでしか出力できなかったり、停電が発生すると「自立運転モード」に切り替えないと使用できないといったデメリットを持っています。
それに対して家庭用蓄電池は、家庭用太陽光発電システムの余剰電力や電気代の安い深夜電力（23時～翌朝7時）が貯められているため、停電時に放電すれば普段と変わらない生活が送れます。
2023（令和5）年現在販売されている家庭用蓄電池は、メーカーや性能によって多少の違いはありますが2,000W～5,900Wまで出力できるため、一度に多くの電化製品が使えます。
全負荷型と呼ばれる家庭用蓄電池を設置すれば、停電時に家中の電気をバックアップしながらIHやエアコンといった、200V電源を必要とする電化製品も安心して使えます。
電気代が削減できる
2021（令和3）年頃から日本全国で電気代の高騰が続いています。
電気代が高騰している理由は、「燃料調整額」と「再エネ賦課金」です。
燃料調整額とは、各電力会社が火力発電に使われる「石炭・石油・天然ガスなど」を買い上げるために毎月の電気代が徴収している費用を指します。
2021（令和3）年からはじまったロシアによるウクライナ侵攻や日本の歴史的な円安などが影響して、輸入額が急激に上がりました。
輸入額が上がると各電力会社は燃料を買い上げるために燃料調整額を値上げして対応します。
2023（令和5）年7月現在の燃料調整額は、電力会社によって違いますが1KWhあたり7円～11円程度で推移しています。
再エネ賦課金とは、「再生可能エネルギー発電促進賦課金」の略称で、各電力会社が太陽光発電システムで発電された電気を買い取るための費用として各家庭から徴収しています。
2023年7月現在の再エネ賦課金は、1kWhあたり1.40円です。
どちらの費用もどの電力会社に入っても一律支払う費用ですし、電気使用量に応じて加算される費用なので常に節電を心掛ける必要があります。
家庭用太陽光発電システムが発電している間であれば、電力会社から電気を買う必要がなくなるため使用量が減らせます。
発電しなくなった夕方以降や朝方・悪天候で発電量が不十分な場合は、家庭用太陽光発電システムを設置していたとしても電力会社から電気を買う必要があります。
電力会社から電気を買うと電気使用量が増えるため、電気代が高くなります。
家庭用蓄電池があれば電気代節約できます。
家庭用蓄電池には、家庭用太陽光発電システムの余剰電力や電気代の安い深夜電力（23時～翌朝7時）の電気が貯められています。
家庭用太陽光発電システムの余剰電力は0円ですし、深夜電力も昼間の電気に比べると安価のため、安い電気代で家庭用蓄電池に充電された電気を夕方・夜・朝方に放電すれば電力会社から買電する必要なくなるので電気代節約できます。
※税込価格で表記しています。
蓄電池と電気代に関する詳しい記事はこちら⇒蓄電池で電気代は安くなるの？高い理由やゼロ円について解説！
再エネ賦課金に関する詳しい動画はこちら⇒【知らないと絶対損する】再エネ賦課金って何？これから電気代はもっと高くなる？
電気代に関する詳しい記事はこちら⇒【2023年】電気代の値上げはいつ？生活に困らないために知っておくべきこと
自家消費ができる
家庭用太陽光発電システムを設置してから10年間は、設置年度の売電価格で各電力会社が電気を買い取ってくれる固定価格買取（FIT）制度があります。
ですが、家庭用太陽光発電システムを設置して10年以上が経過すると、FIT制度が終了するため売電価格が下がります。
FIT制度終了後の売電価格は、電力会社によって多少の違いはありますが1kWhあたり7円～10円程度にまで下がります。
売電価格が下がると電力会社から買う電気のほうが高くなってしまう家庭が2019（令和元）年11月から順次出始めました。
これを2019年問題と言います。
FIT期間が終了した家庭では安い売電価格で電気を売り続けるか、売電よりも家庭用蓄電池に電気を貯めて自家消費を優先するかを選択する必要がありました。
多くの家庭で売電よりも家庭用蓄電池に電気を貯めて自家消費する動きが増えました。
家庭用太陽光発電システムは発電できても電気を貯められません。
ですが、家庭用蓄電池は家庭用太陽光発電システムの余剰電力や電気代の安い深夜電力を貯められます。
貯められた電気を自家消費すれば電気使用量が抑えられるので電気代節約ができますし地球温暖化対策にもなります。
※税込価格で表記しています。
家庭用太陽光発電システムの売電に関する詳しい記事はこちら⇒2023年最新版！太陽光発電の売電価格は？手続きや終了後にやるべきこと
家庭用太陽光発電システムの11年目以降の売電価格に関する詳しい記事はこちら⇒太陽光の売電は11年目以降どうなる？卒FITの問題や対応について
補助金が使える
家庭用蓄電池は、容量が小さい製品でも1,00,000円以上の費用が掛かるため決して安い買い物と言えません。
ですが、家庭用蓄電池は補助金を使って設置できるのがメリットとも言えます。
家庭用蓄電池の補助金で最も補助額の大きいのは、一般社団法人環境共創イニシアチブが出している「DER補助金」と「DR補助金」です。
それぞれの補助金について詳しく説明します。
DER補助金
DER補助金とは、分散型エネルギーリソース（Distributed Energy Resources）の略称で、日本国内で家庭用太陽光発電システムと家庭用蓄電池を設置している戸建て住宅を小さいな発電所として見立てて扱うのがDERの基本概念です。
DERを上手く活用することよって現在大規模発電所に頼っていた電力事情を解消するのが目的です。
DER補助金の詳細は次の通りです。
令和5年度もDER補助金は出ることになっていますが、2022（令和4）年度は当初より予算額が大幅に減額されたこともあって、受付を開始してすぐに上限に達してしまい募集が打ち切られました。
DER補助金を使って、家庭用蓄電池を導入を検討されている人は、早目に動くことをおすすめします。
エコの王様でもDER補助金の申請ができますので
※補助金は、税抜価格での給付になります。
※補助金が予算に達した場合は、期間を待たずに締め切られます。
DR補助金
DR補助金とは、「令和4年度補正電力需給ひっ迫等に活用可能な家庭・業務産業用蓄電システム導入支援事業」を指します。
そもそもDRとは、Demand Response（デマンドレスポンス）の略称で、電力の使い方を賢く調整することで電気の需要と供給バランスを保ち、電力網を安定させる仕組みを指します。
消費者である私たちは、ピーク時に電力使用量を抑えたり家庭用蓄電池に貯められた、電気を必要に応じて放電して電気使用量を抑えるなどでこの事業に協力します。
この事業に参加するために、必要な家庭蓄電池を購入するための補助としてDR補助金が出されています。
DR補助金はDER補助金とは違い、資源エネルギー庁が電力の「需給ひっ迫警報・注意報」が発令された場合、設置した家庭用蓄電池が「自動で充放電」されるケースがあります。
需給ひっ迫警報・注意報とは、2011（平成21）年の東日本大震災以降にできた新しい基準を指します。
基準は次の通りです。
・需給ひっ迫警報：電力予備率3％未満
・需給ひっ迫注意報：電力予備率5％未満
※需給ひっ迫警報・注意報が発令されたのは、2022（令和3）年3月の一度のみです。
DR補助金のデメリットは、需給ひっ迫警報・注意報が発令された場合に、設置した家庭用蓄電池が「電力不足の調整電力」に使用される可能性があります。
需給ひっ迫警報・注意報が発令される遠隔で充放電が行われるため、意図しないタイミングで充放電され「経済的な損失が発生」することです。
ですが、需給ひっ迫警報・注意報が発令される可能性は限りなく0に近く、経済的な損失は出ないと考えていたほうが良いでしょう。
意図しない充放電が繰り返されて経済的な損失が出たとしても補助額が大きいため、DR補助金を受けて家庭用蓄電池を設置したほうがお得です。
DR補助金の詳細は次の通りです。
エコの王様でも、DER・DR補助金の申請ができますので補助金を使って家庭用蓄電池を設置したい人は、是非1度エコの王様にお問い合わせ下さい。
※補助金は、税抜価格の給付になります。
※補助金が予算に達した場合は、期間を待たずに締め切られます。
参考資料：一般社団法人環境共創イニシアチブHP
蓄電池のデメリット
家庭用蓄電池は、電気代節約や災害時に活躍したり、自家消費できたりするといったメリットがある反面、デメリットがあるのも事実です。
家庭用蓄電池のデメリットは、全部で４つあるので詳しく説明します。
初期費用がかかる
家庭用蓄電池最大のデメリットは、初期費用が掛かることです。
2023（令和5）年現在販売されている家庭用蓄電池の価格は、メーカーや容量・性能によって違いはありますが1kWhあたり150,000円～210,000円が相場です。
5kWhの家庭用蓄電池を導入した場合の費用は、750,000円～1,050,000円、7kWhの家庭用蓄電池を設置した場合の費用は、1,050,000円～1,470,000円です。
家庭用蓄電池の設置費用が高い理由は、製造時間が掛かることやリチウムイオン電池の原料となる、リチウムやマンガンと言ったレアメタルが高価であるため設置費用が高くなっています。
家庭用蓄電池は、設置費用高いにもかかわらず経済効果が見えにくい製品でもあるため設置することを躊躇している人たちもいます。
電気代が高くなっているなかで多くの人は、「蓄電池を設置したい。」と考えているはずです。
家庭用蓄電池を少しでも安く設置するためには、2社以上から相見積もり取ることをおすすめします。
相見積もりを取ることによって販売価格だけでなく保証内容なども比較できるため、自分たちの家にどの家庭用蓄電池が良いかを選べます。
※税込価格で表記しています。
家庭用蓄電池の設置費用に関する詳しい記事はこちら⇒【2022年最新版】家庭用蓄電池の価格や相場はいくら？少しでも安く購入するための方法
家庭用蓄電池の相見積りに関する詳しい記事はこちら⇒【2022年最新版】家庭用蓄電池を見積りする際の注意事項について徹底解説！
設置スペースが必須
2023（令和5）年7月現在販売されている家庭用の蓄電池は、メーカーや容量によって違いはありますが、エアコンの室外機1台～2台分程度の大きさがあることや重量も200kg超える製品もあります。
そのため、基本的には屋外に設置スペースが必要です。
この話を聞いて「屋外なら設置場所があるから安心。」と感じている人も居ると思います。
家庭用蓄電池に最も多く使われているリチウムイオン電池は、熱に弱いという特性を持っているため屋外のどこでも設置できるわけではありません。
家庭用蓄電池の望ましい設置場所は次の通りです。
・直射日光が当たりにくい自宅の北面
・一日を通して影になる時間が長い場所
・風通しの良い場所
2023年現在販売されている家庭用蓄電池は、小型軽量化させている製品も販売されていますが、電気を変換する時に音が発生するため寝室や勉強部屋には設置できませんし、湿気に多いのところにも設置できません。
家庭用蓄電池を購入する時は、あらかじめ設置場所を見ておくことと、販売店とも設置場所を入念に打ち合わせておく必要があります。
家庭用蓄電池の大きさや重さに関する詳しい記事はこちら⇒蓄電池の大きさはどれくらいが理想？目安についてを解説！
補助金が貰えない可能性がある
2023（令和5）年現在、家庭用蓄電池を購入するための補助金が出されていますが、受給できない可能性があります。
受給できない可能性がある理由は、補助金額が減少傾向にあるためです。
昨年度DER補助金は当初、34億円予算が組まれていましたが、受付が開始されると3億円まで減額がされていました。
そのため、受付開始してから2日で1回目の募集が終了しました。
2回目の公募もありましたがこちらも予算額が縮小されていて受付開始後1分で締め切られました。
縮小されていることもありますが各種補助金は、先着順になっていることが多く予算額に達した段階で募集が打ち切られるため、補助金を使って家庭用蓄電池を設置する場合は、早めの検討をおすすめします。
寿命がある
家庭用蓄電池もテレビや冷蔵庫などと同じようにいつかは寿命を迎えます。
家庭用蓄電池の寿命はサイクル数で表記されています。
サイクル数とは、充電量0の状態から満充電になって使い切るまでの期間を指します。
2023（令和5）年7月現在販売されている家庭用蓄電池の寿命サイクル数は、メーカーによって違いはありますが3,000サイクル～12,000サイクルと言われています。
多くの人が、「サイクル数は何年なの？」と感じていると思います。
サイクル数は、年数に直す方法は次の通りです。
サイクル数÷365＝寿命年数
例えば、寿命サイクル数が12,000サイクルの家庭用蓄電池の寿命年数は、
12,000サイクル÷365≒33年（1日1サイクルで稼働した場合）
12,000サイクル÷730≒16年（1日2サイクルで稼働した場合）
ここで気になるのが「蓄電池は寿命がきたら壊れて使えなくなるの？」というところだと思います。
家庭用蓄電池の寿命とは、「蓄電容量の減少」を指します。
家庭用蓄電池に使われているリチウムイオン電池の特性上、使用し続けると経年劣化します。
設置してから1年ごとに0.5％～0.7％程度経年劣化します。
経年劣化すると蓄電能力が下がっていきますので、貯められる電気が少なくなります。
ですが、保証期間内であればメーカーが定める蓄電容量よりも下回った場合は、無償で蓄電ユニットを交換してくれるため蓄電池の寿命に関してはそこまで気にすることはないでしょう。
家庭用蓄電池の寿命に関する詳しい記事はこちら⇒蓄電池の寿命・耐用年数は？メーカー別・長期間使用するための5つのポイント
蓄電池とはのまとめ
みなさんいかがだったでしょうか？
今回のお話をまとめると、
・2023（令和5）年現在販売されている蓄電池は、「ニッケル水素電池」・「鉛蓄電池」・「リチウムイオン電池」の3種類！
・家庭用蓄電池のメリットは、「災害時に活躍する。」・「電気代が節約できる。」・「自家消費ができる。」・「補助金が使える。」の4つ！
・家庭用蓄電池のデメリットは、「設置費用が掛かる。」・「設置スペースが必要。」・「補助金が貰えない可能性がある。」・「寿命がある。」の4つ！
2021（令和3）年頃から始まった電気代高騰や大規模災害への備えとして家庭用蓄電池が注目を集めています。
もちろんエコの王様にも家庭用蓄電池の問い合わせを毎日頂いています。
そのなかには、「蓄電池のメリット・デメリットを教えてください。」や「補助金を使って設置できますか？」などのご質問を多く頂きます。
エコの王様では、初めて家庭用蓄電池を購入される人たちのために、家庭用蓄電池のメリットやデメリット各メーカーの特徴を教えるだけでなく、補助金の活用方法などにも分かりやすくお伝えしています。
家庭用蓄電池の購入でお悩み中のお客様は、是非1度エコの王様に問い合わせ下さい。
一人ひとりのニーズに合わせた家庭用蓄電池をご提案させて頂きます！
自身が提案したお客様宅での施工不良に起因するお客様トラブルを経験するうちに、「提案された商品が安心・安全に使えるような状態でお客様のところに届けられる誠実で質の高い施工業者を作りたい」という思いで職人の世界へ。
業界内ではまだまだ若手の部類だが、オール電化や太陽光発電の施工経験・知識も豊富で頼れる職人頭。
