蓄電池とは？基本的な仕組みやメリット・種類を詳しく解説

近年、エネルギー効率や災害対策への見直しが進む中で蓄電池への注目度が高まっています。蓄電池は普段電気を蓄えておき、必要なタイミングで使えるシステムです。本記事では、蓄電池の仕組みや種類などについて詳しく解説します。

蓄電池とは？基本的な仕組みをわかりやすく解説

蓄電池とは電気をためて繰り返し使える設備です。ここでは、仕組みや流れ、乾電池との違い、注目される背景についてふれていきます。

蓄電池とは

蓄電池とは、充電した電気を内部に蓄えておいて必要な時に使える設備のことです。外部から電力を供給することで何度でも利用できるため長期間の利用にも向いています。

また、蓄電池は家庭用から商業用などさまざまな種類があります。そのため、現在の生活には欠かせない重要なインフラの一つとなっているのです。

蓄電池の仕組み・充電・放電の流れ

蓄電池は、内部に設置されている正極と負極の間をイオンが移動する仕組みです。外部から電気を取り込んで充電する場合は、正極から負極にイオンが移動します。

一方で、蓄えた電気を使う場合は負極から正極にイオンが移動する流れです。このように、蓄電池は化学反応の動きを活用して充電時に電気エネルギーを化学エネルギーとして蓄え、放電時に再び電気エネルギーへ変換します。

乾電池との違い

乾電池は蓄電池のように、電気を繰り返し利用できません。そのため、利用できなくなった乾電池は使い捨てる必要があります。

一方で、蓄電池は外部から電力を取り込むことで充電をできる仕組みです。繰り返し利用できることから、長期間利用する場合は蓄電池を導入する方がコストを削減できるでしょう。

家庭用蓄電池が注目される背景

家庭用蓄電池の需要が高まったのは、近年電気料金が高騰したこと、また自然災害への備えに対する意識が高まったことが挙げられます。さらに、蓄電池には再生可能エネルギーの有効活用といった側面もあります。

電気料金の高騰が続く中、安価な夜間電力を貯めておいて昼間に使うことで光熱費を下げる家庭が少なくありません。大規模な自然災害が発生した際に非常用電源として蓄電池が注目されています。また、FIT（固定価格買取制度）の期間が満了した時点で、蓄電池を使って自家消費をするケースも見られます。

家庭用蓄電池の種類と特徴

家庭用蓄電池を導入する際に、その種類や特徴について把握しましょう。蓄電池によって、さまざまな種類やタイプがあるため、ニーズに合ったものを選ぶことが大切です。

蓄電池の種類

蓄電池には、ニッケル水素電池やリチウムイオン蓄電池、ナトリウム硫黄電池（NAS電池）、鉛蓄電池などさまざまな種類が挙げられます。それぞれコストや寿命の長さ、エネルギー密度などが異なります。

それぞれ用途に合った種類が採用されていることが一般的です。例えば、家庭用であればリチウムイオン蓄電池、自動車の始動用バッテリーであれば鉛蓄電池が主に活用されています。

リチウムイオン蓄電池が主流

家庭用蓄電池としては、リチウムイオン蓄電池が主に採用されています。その理由は、小型かつ軽量でありながら、エネルギー密度が高いことから大容量の電気を貯められるためです。

さらに、繰り返し充電をおこなっても長い期間劣化しにくい点も特徴です。限られたスペースに設置しやすく、なおかつ長期間利用できます。

単機能型・ハイブリッド型の違い

家庭用蓄電池と太陽光発電を組み合わせて利用する場合、システム構成によって次の2種類が挙げられます。

• 単機能型
• ハイブリッド型

単機能型とは、太陽光発電と蓄電池でそれぞれ異なるパワーコンディショナを使うもののことです。すでに太陽光発電を導入している場合は後付けしやすく、導入コストも抑えられます。

また、ハイブリッド型とは、1台のパワーコンディショナで太陽光発電と蓄電池の両方を制御します。電力変換時のロスが少ないため、新規で太陽光発電と蓄電池の両方を導入する場合におすすめです。

	単機能型	ハイブリッド型
パワーコンディショナ	太陽光発電と蓄電池でそれぞれ異なるものを利用する	1台でまとめて制御する
メリット	既存の太陽光システムに追加しやすいため、導入コストを抑えられる	効率よく電力変換ができる
導入に向いているケース	すでに太陽光発電を導入している場合	新規で太陽光発電と蓄電池の両方を導入する場合

それぞれ導入時の状況や目的などに応じて、選ぶようにしましょう。

全負荷型と特定負荷型の違い

次に蓄電池には、以下の2種類のタイプがあります。

• 全負荷型
• 特定負荷型

全負荷型は住宅全体、特定負荷型はあらかじめ指定した回路へ給電する点が大きな違いです。全負荷型は、停電が発生した場合でも家全体に電力を供給できますが、特定負荷型と比べてコストが高くなります。

一方で特定負荷型は、前もって指定したコンセントやエリアに対してのみ電力を供給するタイプです。例えば、部屋の電気だけなど最低限の生活を確保するために利用できます。全負荷型と比べてコストを抑えることが可能です。

	全負荷型	特定負荷型
電力の供給範囲	家全体に供給する	あらかじめ指定した場所にのみ供給する
対応している家電	大型家電にも対応している	限定された家電にのみ対応している
価格帯	特定負荷型と比べて高くなる	全負荷型と比べて価格を抑えられる

容量の選び方

家庭用蓄電池は、以下の項目に合った容量を選ぶようにしましょう。

• 日常の電力使用量
• 世帯人数
• 停電時に使いたい家電

一般的な家庭では、4kWh〜12kWh程度の容量を選ぶケースが多く見られます。1〜2人で利用するのであれば4kWh〜6kWh、3〜4人であれば7kWh〜9kWhと、世帯人数や電力使用量などに合わせて容量を選んでください。

世帯人数	容量の目安	導入目的
1〜2人	4kWh〜6kWh	照明をはじめとした最小限の電力を確保する
3〜4人世帯	7kWh〜9kWh	停電時に冷蔵庫をはじめとした主な家電を使う
5人以上	10kWh〜12kWh	消費電力が多く、災害時に家全体の電力を賄う

蓄電池を導入するメリット

蓄電池は導入時に出費を伴いますが、それ以上に次のメリットをもたらします。

• 電気代の節約につながる
• 停電・災害時の非常用電源になる
• 太陽光発電との相性が良い理由
• 電力の自家消費率を高められる

電気代の節約につながる

蓄電池を導入する主な目的は、効果的に日々の電気代を節約することです。料金単価が時間帯によって変わるプランを申し込んで、電気代が安い夜間に電気を貯めることが可能です。

貯めた電気を日中に使うことで、電気代の差額がコスト削減につながります。近年では電気料金の高騰が続いているため、このピークシフトによる運用は大きな節約効果を生み出す可能性があるでしょう。

停電・災害時の非常用電源になる

蓄電池を所有していれば、自然災害などによって停電が発生した際に非常用電源として利用できます。停電時でも照明やスマートフォンの充電、その他の家電製品を利用できるため在宅避難が可能です。

特に高齢者や小さな子ども、ペットがいる家庭にとっては安心感が高まります。全負荷型であれば家全体の電源を確保できるため、普段通りの生活をしやすくなります。

太陽光発電との相性が良い理由

蓄電池は太陽光発電との併用によって、その価値を最大限に発揮することが特徴です。太陽光発電は太陽の出ている日中にしか電気を作れません。そのため、夜間や雨の日は発電できないといった欠点があります。

そこで、蓄電池を併用すれば、晴れた日中に余った電気を貯めておき、夜間や悪天候時に活用できるようになります。両方の欠点を補うことで、より効率的に電気料金の負担を軽減することが可能です。

電力の自家消費率を高められる

蓄電池の活用で、太陽光発電で作った電力の自家消費率を高められます。これまでは余剰電力を電力会社に買い取ってもらう売電が主流でした。

しかし、売電価格が下落したことで、売電するよりも自家消費をした方が効率的になる可能性が高まります。特に買取制度の満了を迎えた方にとって、蓄電池と太陽光発電の併用がおすすめです。また、CO2排出量の削減にもつながります。

蓄電池を導入するデメリット・注意点

蓄電池の導入は多くのメリットがありますが、次の点において注意が必要です。

• 導入費用が高額になりやすい
• 蓄電容量には限りがある
• 蓄電池にも寿命がある
• 設置場所にも気を付ける

導入費用が高額になりやすい

蓄電池を導入する際は、初期の導入費用が高額になりがちです。本体価格以外に電気工事費や設置工事費が必要となります。実際にかかる費用を知りたい方は、以下の記事をご確認ください。

太陽光と蓄電池の価格相場｜費用内訳と導入コスト徹底解説

電気代の節約だけで初期費用を回収するためには、長い期間がかかります。そのため、導入時には長いスパンで検討するようにしましょう。特に太陽光発電と同時に導入する場合は高額になります。

蓄電容量には限りがある

蓄電池に貯められる電力には上限がある点にも注意が必要です。容量が不足していると、停電時に思ったように電力を使えない可能性があります。

具体的な蓄電池の容量については以下の記事をご確認ください。

蓄電池の容量の目安は何kWh？家庭別の適正容量と失敗しない選び方を解説

いざという時に電気切れが起こらないように、適切な容量の蓄電池を選ぶようにしましょう。

蓄電池にも寿命がある

蓄電池は利用年数が経過すると共に劣化するため、永久に利用できる設備ではありません。一般的に家庭用蓄電池の寿命は10年〜15年程度です。寿命が近づくと、充電できる最大の容量が徐々に減っていきます。

そのため、将来的に買い替える必要性まで考えて、予算計画を組むようにしましょう。また、メンテナンスによって寿命に影響があるため、その費用も想定しておくことが大切です。

設置場所にも気を付ける

蓄電池のパフォーマンスを最大限にするためには、設置場所にも注意が必要です。蓄電池は極端な高温や低温、湿気、直射日光などに弱い特徴があります。

また、運転時には動作音が発生するため、隣家とのトラブルにも対策が必要です。そのため、設置時には業者に状況の確認を入念にしてもらいましょう。十分な配慮をして設置場所を選ばないと、あとからトラブルが発生したり、思ったような効果が得られなかったりする可能性があります。

太陽光発電がなくても蓄電池は設置できる？

太陽光発電がなくても蓄電池の設置ができるほか、電気代を抑えることが可能です。さらに太陽光発電と組み合わせるとより効果的に節電効果が期待できます。

太陽光発電なしでも設置は可能

蓄電池は、太陽光発電が自宅になくても単体で設置できる設備です。蓄電池は電力会社から購入する電気を充電しておける仕組みとなっています。

そのため、マンションや日当たりの悪い場所などの理由で太陽光パネルが設置できない場合でも、蓄電池を導入することが可能です。

夜間電力を活用して電気代を抑える方法

太陽光発電がない状況で蓄電池を活用する場合、夜間の割安な電力を貯めておいて電気代を抑えることが大切です。多くの電力会社では、日中と比べて夜間の電気料金を安く抑えたプランがあります。

このようなプランを使って電気代が安い時間に電気を貯めておいて、電気代が高くなる日中に使う流れとなります。日中に電気を購入する量を減らすことで電気代の削減を実現できるでしょう。

太陽光発電と組み合わせるメリット

蓄電池単体で十分に節電効果はありますが、太陽光発電と組み合わせるとさらに効果を高められます。日中に発電した電気を蓄電池に貯めることで、電力会社から購入する電力を最小限にできるのです。

また、停電が数日間続いた場合でも日中に太陽光で充電できるため、電気切れの可能性が少なくなります。つまり、2つのシステムを組み合わせると経済面と防災面の両方で効果を高められます。

どちらを先に導入すべきか

太陽光発電と蓄電池を同時に購入すれば、工事費用を抑えられる場合があるでしょう。また、導入してすぐに節電効率を高められます。

しかし、費用面で同時導入が難しい場合は太陽光発電を先に導入するのが一般的です。日中の電気代を削減できるため、投資回収をスムーズに進められるからです。

家庭用蓄電池の選び方

家庭用蓄電池を選ぶうえで、次のポイントを押さえるようにしてください。

• 家族構成に合った容量を選ぶ
• 停電時に使いたい家電を確認する
• 保証・寿命・サポート体制も比較する
• 補助金制度も確認する

家族構成に合った容量を選ぶ

蓄電池の容量を選ぶにあたって、利用する人数や日々の電気使用量に合った最適なものを選びましょう。一般的に家庭用蓄電池の容量は4kWhから12kWh程度ですが、具体的には次の記事を参考にしてください。

蓄電池の容量の目安は何kWh？家庭別の適正容量と失敗しない選び方を解説

蓄電池の容量が多すぎても、少なすぎても思ったような節約効果を得られなくなります。そのため、適切な容量のものを選ぶことが大切です。

停電時に使いたい家電を確認する

蓄電池には、特定負荷型と全負荷型の2種類があります。全負荷型は停電時にすべての電力を確保できますが、導入費用が特定負荷型と比べて高くなります。

一方で、リビングの照明や冷蔵庫など特定の電力だけを確保する場合は、特定負荷型がおすすめです。全負荷型と比べて、導入費用を抑えられます。そのため、停電時にどこまでカバーしたいかを明確にしてから蓄電池を選びましょう。

保証・寿命・サポート体制も比較する

蓄電池を長く活用するうえで、メーカーや販売店が提供する保証やサポート体制なども確認しましょう。主要メーカーでは、10年〜15年にわたって製品の機器保証や容量保証を提供しています。

販売店ではメーカー保証が切れた後の独自保証や定期メンテナンス、即時の駆けつけサービスなどを提供している場合もあります。また、蓄電池は10年〜15年程度が寿命といわれています。使い続けるごとに劣化していくため、保証やメンテナンスなどのサポート体制をよく比較しましょう。

補助金制度も確認する

蓄電池の導入費用は高額になりがちなため、国や地方自治体が実施している補助金制度を確認してください。国が主導している補助金に加えて地方自治体が上乗せして補助金を支給している場合も見られます。

それぞれの補助金は事前の申請が必要であるほか、予算の上限に達したら期間内での受付が終了します。そのため、補助金の手続きに対応している施工業者を選ぶようにしましょう。

蓄電池に関するよくある質問

最後に蓄電池に関するよくある質問をまとめました。購入を検討している方はぜひ参考にしてください。

電気代はどのくらい安くなる？

蓄電池の導入によって安くなる電気代は、太陽光発電の有無、ライフスタイルなどによって異なります。一般的な家庭で月々数千円〜1万円以上削減できる場合もあるでしょう。

例えば、太陽光発電と大容量の蓄電池を組み合わせた場合を想定します。日中に発電した電力だけで1日中の電力をまかなえると電力会社からほとんど購入する必要がなくなる可能性があります。

蓄電池単独の場合は深夜電力プランを使った差額分で節約することが大切です。具体的には、現在の電気料金の明細をもとにして施工業者に具体的なシミュレーションを依頼しましょう。

寿命は何年くらい？

家庭用蓄電池の寿命は一般的に10年〜15年程度となっています。具体的な交換時期や長持ちさせる方法については、以下の記事で詳しく説明しているので参考にしてください。

蓄電池の寿命は何年？交換時期と長持ちさせる方法を解説

V2Hとの違いは？

家庭用蓄電池は、住宅に設置した機器へ電気を蓄える設備です。一方で、V2HはEV（電気自動車）と住宅間で電力を双方向にやり取りする仕組みです。以下の記事で詳しく説明しているのでご確認ください。

V2Hとは？仕組みや自宅で導入する目的・蓄電池との違いを解説

蓄電池は電気の有効活用や停電対策に役立つ設備

蓄電池は、高騰が続く電気料金の対策に導入するケースが増えています。さらに、大規模な停電や災害などから家族の生活を守る防災面での側面もあることが特徴です。

太陽光発電システムを導入していなくても、時間帯による電気料金の違いをうまく活用すると節約効果があります。蓄電池によってタイプや容量が異なるため、目的や利用状況にあったものを選ぶようにしましょう。