オフグリッドとは？仕組み・メリット・導入方法を徹底解説

近年電気料金の高騰や災害時の停電対策としてオフグリッドに注目が集まっています。オフグリッドとは、電力会社が管理する送電網を使わず、自家発電と蓄電システムを使って電力を自給自足する仕組みです。本記事では、オフグリッドの仕組みやメリット、導入方法について詳しく解説します。

オフグリッドとは？意味と仕組み

オフグリッドとは、電力会社の送電網を使わず自分で必要な電気を調達することです。近年では、電気料金の高騰や防災意識の高まりから、一般的な住宅や法人でも導入するケースが増えています。

オフグリッドとは電力会社の送電網に依存しない生活

オフグリッドとは、送電網といった意味合いのある電力網を意味する「グリッド」と、切り離すことを意味する「オフ」を組み合わせた言葉です。一般的には電力会社の送電線から届く電力を使って生活をします。

一方でオフグリッドでは、送電網との接続をせず、自家発電設備と蓄電設備で電力を賄うことが特徴です。そのため電気料金の高騰やインフラ障害などの影響を受けません。

オングリッド・ハイブリッドとの違い

電力を利用する方法には、オフグリッドの他にオングリッドやハイブリッドといった方法も存在します。オングリッドは、電力会社の送電網から電力を受ける従来のスタイルです。

一方でハイブリッド方式は送電網に接続していますが、自家発電した電力や蓄電池も併用することが特徴です。普段は自家発電がメインですが、不足した際には電力会社から電気を購入します。

完全オフグリッドと部分オフグリッドの違い

オフグリッドにも、完全に送電網から切り離す完全オフグリッドと、一部の回路や機器へ電力を供給する部分オフグリッドの2種類があります。完全オフグリッドは電力会社との契約を完全に解除するため、電気料金は発生しません。しかし、発電できない場合は電気が足りなくなるデメリットがあります。

一方で部分オフグリッドは、特定の家電や部屋のみを自家発電システムに接続する方法です。部分的な導入によって初期費用を抑えられるほか、自家発電できない場合でも電力が完全に途絶えることはありません。

オフグリッドが注目されている理由

オフグリッドが注目される理由として、自然災害への対策以外に脱炭素化の動きも影響しています。自家発電によって化石燃料に頼らないため、環境負荷の軽減にもつながるのです。

また、自然災害による大規模な停電発生時にも、普段どおりの生活を維持しやすくなります。このほかにも、電気代高騰の影響を受けないため経済的負担を減らすためにオフグリッドを導入するケースもあります。

オフグリッドの仕組み

オフグリッドで電気を供給するためには、発電や蓄電、変換といった流れを理解することが必要です。それぞれの機器の役割と安定して電力を供給するための仕組みについて知っておくようにしましょう。

太陽光発電で電気をつくる

オフグリッドにおいて、太陽光パネルがメインの発電設備となることが一般的です。太陽光エネルギーを直接電気エネルギーに変換するため、燃料を使いません。

日光が当たっている限り発電できる仕組みです。しかし、天候や時間帯、季節などに影響されるため、効率よく発電できる環境の整備が求められます。

蓄電池に電気を蓄える

太陽光発電で発電した電気は蓄電池に蓄える流れとなります。夜間は発電できないため、夜間や天候が悪い時でも電力を供給できるように蓄電池の活用が大切です。

蓄電池には多様なモデルがあり、ニーズに合ったものを選ぶようにしましょう。詳しくは次の記事で解説しているので参考にしてください。

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

パワーコンディショナで電力を変換する

太陽光パネルや蓄電池から出力される電力は、そのまま家電などで使えません。直流とよばれる形式で出力されますが、交流電力への変換が必要です。

そこで、パワーコンディショナとよばれる変換装置を使います。変換する以外にも過負荷防止や電圧を一定に制御する働きもすることが特徴です。

発電・蓄電・消費を繰り返す仕組み

オフグリッドは発電や蓄電、消費といった3つのシステムを繰り返します。日中は太陽光パネルで発電をおこない、余った電力を蓄電池に充電する流れです。

蓄電した電気を使うことで、夜間や悪天候時にも電力を絶やさず利用できるようになります。この循環をスムーズにするためには消費電力を賄える発電能力と、貯蔵できる容量を持つ蓄電池が必要です。

オフグリッドのメリット

オフグリッドの主なメリットは次の4点です。

• 停電時でも電気を使える
• 電気料金を抑えられる
• 再生可能エネルギーを有効活用できる
• 災害時の備えになる

停電時でも電気を使える

オフグリッドであれば停電であっても、必要な電力を利用できます。変電所や電線などにトラブルがあっても生活に影響はありません。

蓄電池に電気が蓄えられていれば、自然災害による停電時でも電気を利用できます。そのため、一般家庭はもちろん、事業を営む人にとっても安心感につながる点が大きなメリットです。

電気料金を抑えられる

完全なオフグリッドであれば、電力会社との契約をしない状態です。そのため、電気料金の高騰、また再生可能エネルギー発電促進賦課金や燃料費調整額はまったく影響しません。

導入費用とメンテナンス費用はかかりますが、ランニングコストを大幅に抑えられます。そのため、電気料金の変動リスクを抑える目的でオフグリッドを導入するケースもあるでしょう。

再生可能エネルギーを有効活用できる

オフグリッドでは太陽光発電をはじめとした再生可能エネルギーが中心となります。そのため、二酸化炭素や温室効果ガスを放出しないため、脱炭素に貢献できます。

再生可能エネルギーを自家消費する形となるため、環境への意識が高い人にもおすすめです。また、環境対策やESGに取り組む企業にとっても大きなメリットとなります。

災害時の備えになる

災害時にインフラが途絶えた場合でも、オフグリッドであれば電力を供給できます。暖房や冷房の利用、情報収集のためのスマートフォンやテレビの利用など最低限の電力を確保することが可能です。

そのため、オフグリッドへの取り組みは、優れた災害時の備えとなります。また、備えがあることで普段から安心して生活しやすくなるでしょう。

オフグリッドのデメリット・注意点

オフグリッドのメリットを説明してきましたが、次のデメリットや注意点もあるので導入前に把握するようにしてください。

• 初期費用が高額になりやすい
• 天候に発電量が左右される
• 蓄電池容量の設計が重要
• 売電収入は期待しにくい

初期費用が高額になりやすい

オフグリッドは、導入時に設備を揃える必要があるため初期費用が高額になりがちです。オングリッドであれば送電網から電力を供給できるため、蓄電設備を大容量化する必要がありません。

一方でオフグリッドでは、太陽光パネルや大容量の蓄電池、制御機器が必要です。また、設置する際に工事費が発生するためコスト面のシミュレーションが大切です。

天候に発電量が左右される

オフグリッドは太陽光発電を基準とするため、天候によって発電量が大きく左右されます。雨天や曇天が続くと発電能力が著しく低下し、生活に必要な電力を蓄電池に貯められなくなる可能性もあるでしょう。

発電量が消費電力を下回り、蓄電池の残量がなくなると電気を使えない状態となります。そのため、天候に合わせた管理が大切です。

蓄電池容量の設計が重要

安定したオフグリッド運用をするためには、電力消費量に合わせた蓄電池の容量の見極めが重要です。蓄電池の容量が足りないと、夜間や悪天候時に十分な電力を賄いきれなくなります。

また、過剰な容量の蓄電池を選ぶと導入コストが無駄に高くなってしまいます。世帯人数や必要な電力量などを明確にしたうえで、最適な蓄電容量を判断するようにしましょう。

売電収入は期待しにくい

完全なオフグリッドであれば、電力会社と契約していないため余剰電力は売電できません。そのため、固定価格買取制度（FIT）の期間中であっても収益を得られません。

発電したエネルギーはその場で自家消費するか、蓄電池に充電するといった2択になります。オフグリッドは経済面においてはあくまで電気料金の削減やエネルギーの自給自足が大きな目的です。

オフグリッドに必要な設備

オフグリッドで安定した電力を保つためには、以下の機器が必要です。

• 太陽光発電システム
• 家庭用蓄電池
• パワーコンディショナ
• エネルギーマネジメントシステム（HEMS）

太陽光発電システム

オフグリッドにおいて、主要な設備となるのが太陽光発電システムです。ソーラーパネルが太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換します。

完全なオフグリッドではすべての電力を賄う必要があるので、消費電力を満たせる出力を持つパネルを十分に揃えることが重要です。また、設置場所によっても発電効率が異なるため、環境に合わせた配置が求められます。

家庭用蓄電池

太陽光パネルで発電した電力を家庭用蓄電池に貯めることで、夜間や悪天候時にも電気を使えるようになります。想定する電力使用量を賄える容量のものを選ぶようにしましょう。

蓄電池の容量が足りないと、結果的に電力不足となる可能性があります。また、利用環境に合った蓄電池を選ぶことも大切です。

パワーコンディショナ

太陽光パネルや蓄電池からは直流電力が出力されるため、一般的な家電で使える交流電力へ変換するために、パワーコンディショナが必要です。また、変換以外にも電圧を適切に制御する役割もあるため、安全に各機器に電気を供給できるようになります。

太陽光発電や蓄電池などの規模に合わせた適切なタイプを選ぶことが大切です。間をつなぐ機器であり、機器同士の互換性が重要となります。

エネルギーマネジメントシステム（HEMS）

エネルギーマネジメントシステム（HEMS）は、電力使用状況や蓄電池の残量などを可視化できる仕組みです。また、スマートフォンやモニターを使って可視化することで、発電量と電力使用量のバランスが適切かどうかを判断できます。

中には、自動制御機能のあるエネルギーマネジメントシステムもあります。そのため、限られた電力を効率よく活用することが可能です。

オフグリッドにかかる費用

オフグリッドを導入するにあたって、初期費用やランニングコストについて把握する必要があります。ここでは補助金を含めて費用について解説するので参考にしてください。

初期費用の目安

オフグリッドを導入するにあたって、一部のみを自給するのか、生活に必要な電力をすべて賄うのかによって大きく異なります。完全なオフグリッドを目指すのであれば、太陽光パネルや蓄電池などが必要になるので数百万円規模の初期費用が必要となるケースが一般的です。

一方で特定の部屋や家電のみを対象とする場合は設備投資を抑えて導入できます。具体的な総額については導入機材や設備環境によって大きく異なるため、施工会社に相見積もりをして比較をしましょう。

設備ごとの費用

オフグリッドに必要な設備ごとの費用についても、選ぶ製品のスペックやメーカー、容量などによって差が生じます。太陽光パネルや蓄電池、パワーコンディショナ、HEMSなどそれぞれの機器価格に加えて、工事費用も必要です。

太陽光と蓄電池の価格相場について、こちらの記事で詳しく説明しているので参考にしてください。

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

補助金は利用できる？

オフグリッド導入時に、国や地方自治体が実施している再生可能エネルギーの普及や省エネ推進を目的とした補助金制度を活用できる場合があります。しかし、中には送電網と接続していることが条件として設定されている可能性もあります。

そのため、完全オフグリッドを導入する場合は補助金の対象外となるケースもあるでしょう。そのため、申請時には必ず公募要領を確認することが大切です。

ランニングコスト

オフグリッド導入の大きな目的は、電力会社へ支払う電気料金がなくなること（部分オフグリッドの場合は大幅に削減）です。しかし、複数の設備を維持するためにはメンテナンスにかかわるランニングコストが発生します。

定期的な点検が必要であるほか、耐用年数を見越して買い替えする場合もあります。そのため、長期的な積立計画をすることが大切です。

オフグリッドを導入する流れ

オフグリッドをスムーズに導入するためには、流れを把握して準備を進めることが大切です。検討時から実際に導入するまでの一般的な流れは次のとおりです。

• 電力使用量を把握する
• 必要設備を選ぶ
• 施工会社へ相談する
• 設置・運用開始

電力使用量を把握する

導入に向けて、まず日々の電力消費量を正しくつかむことが大切です。検針票や電力会社のWebページなどを確認したうえで、毎月の電力使用量や時間帯ごとの消費電力（ピーク時）を確認しましょう。

特に、IHクッキングヒーターやエアコンなど消費電力が大きい家電を使う時間を把握することが大切です。これにより、適切な蓄電容量の目安がわかるようになります。

必要設備を選ぶ

電力消費量を明確にしたら、必要な設備を選びます。日中の消費電力と蓄電に必要な電力量を賄える太陽光パネルが必要です。また、夜間や悪天候時に対応できる容量を備えた蓄電池を選びましょう。

このほか、選んだ太陽光パネルや蓄電池と接続するパワーコンディショナやHEMSも合わせて選ぶことが重要です。オフグリッドの範囲によっても必要な機器スペックが異なってきます。

施工会社へ相談する

必要な設備についてある程度イメージが固まった時点で施工会社に相談しましょう。

実際に施工する前に、設置スペースや日照条件、配線状況などを確認してもらったうえで、工事費用を含めて見積もりを出してもらいます。

オフグリッドシステムは特殊な工事が必要となるため、実績のある専門業者を選ぶことが大切です。また、複数の施工会社に相見積もりをとるようにしてください。

設置・運用開始

見積もりや契約内容などに納得ができた時点で契約を結びます。太陽光パネルの設置工事や各機器の配線工事など、数日から1週間程度で完了することが一般的です。工事期間は設備内容や施工条件によって異なります。

工事が終わったら機器の動作確認をします。問題なく稼働しているようであれば引き渡しとなり、オフグリッドの運用が始まります。

オフグリッドに向いている家庭とは？

オフグリッドはすべての家庭に向いているわけではありません。中でも向いているのは次の家庭です。

• 停電対策を重視する家庭
• 電気代を抑えたい家庭
• 卒FIT後の自家消費を考えている家庭
• オフグリッドが向かない家庭

停電対策を重視する家庭

自然災害による長時間の停電対策を重視する家庭には、オフグリッドがおすすめです。中でも、在宅医療機器を使っているご家族がいる場合は、送電網の停電に左右されにくいため、安心して電力を確保しやすくなります。

また、小さな子どもがいる場合やペットを飼っている場合でも、安定した電気があると心強いでしょう。停電時でも必要な電力を確保したい人にオフグリッドは適しています。

電気代を抑えたい家庭

燃料価格の変動をはじめとした、電気料金高騰の影響を受けたくない家族にもオフグリッドは有効です。またオフグリッドであれば、毎月の電気料金を大幅に削減することもできます。

完全オフグリッドであれば電力会社への支払いがなくなるためです。そのため、将来的なエネルギーコストの上昇による影響を受けることがなくなります。

卒FIT後の自家消費を考えている家庭

太陽光発電の固定価格買取制度が終わる卒FIT後に、自家消費を考える場合にもオフグリッド導入を検討するとよいでしょう。買取価格は変動しており、発電した電気を自家消費する方が経済的メリットを高めやすくなります。

卒FITについて詳しくは、こちらの記事をご確認ください。

卒FITとは？売電終了後の選択肢と最適な活用方法を解説

オフグリッドが向かない家庭

オフグリッドは導入時に複数の機器を購入するため、初期費用が高額になりがちです。そのため、初期費用を抑えたい場合は向かないので注意が必要です。

また、太陽光発電が軸となるため、日照条件に恵まれない環境に住んでいる場合でも、十分な発電量を確保できないことがあります。他にも、天候に左右されたくない場合などオフグリッドが向かない可能性があります。

オフグリッドとゼロエネルギーハウス（ZEH）の違い

エネルギーの自家消費をする方法として、オフグリッド以外にゼロエネルギーハウス（ZEH）といった言葉を聞くこともあるでしょう。それぞれの仕組みや特徴の違いを理解した上で、自分に合った選択をすることが大切です。

ZEHとは

ZEHとは、省エネ設備や高い断熱性能を使ってエネルギー消費量を最小限にする住宅です。太陽光発電などで発電したエネルギーを使って、一次エネルギー消費の収支を実質ゼロにすることを目指します。

オフグリッドと大きく違うのは、ZEHは従来の送電網とつながっている状態です。そのため、電力が足りない場合は電力会社から電力を購入します。

オフグリッドとの違い

ZEHとオフグリッドでは、送電網の接続有無以外に電力運用についても違いがあります。ZEHは送電網に接続されながらも、年間の一次エネルギー消費量の収支を実質ゼロに近づける仕組みです。

一方でオフグリッドは送電網から切り離されており、日々使う電力は自給自足することが特徴です。ZEHでは余剰電力を売電できる場合がありますが、オフグリッドではできない点も異なります。

どちらが向いているか

初期費用を抑えながら、電力不足のリスクを抑えて光熱費の削減を目指すのであればZEHが向いています。一般的な住宅環境において導入しやすい点も大きな特徴です。

一方で、毎月の電気代をゼロにしたい方や送電線を引きにくい場所に住んでいる方はオフグリッドが向いています。さらに、オフグリッドであれば自然災害時でも自立電源を確保することが可能です。

現実的なのは部分オフグリッド

一般家庭で最初から完全なオフグリッドを目指すためには、大規模な設備投資と厳密な電力管理が必要です。そのため、ハードルが高いと感じる人が多いでしょう。

そこで、普段の生活は送電網からの電力供給を受けつつ、一部の家電製品や部屋のみに対して太陽光発電や蓄電池システムにつなぐ部分オフグリッドからの導入が現実的です。電気代の削減や非常時の電源の確保ができるほか、電気を確保できなくなる心配はありません。

よくある質問

オフグリッドを導入するにあたって、よくある質問をまとめました。導入を検討されている方は参考にしてください。

日本でもオフグリッド生活はできる？

日本でもオフグリッド生活は可能です。実際に環境配慮型の住宅以外に、電線を引きにくい離島や山間部での住宅を中心に取り入れられています。

しかし、日本は四季があって日照時間が短い時期があることや、長雨の心配もあります。そのため、悪天候時にも十分な電力を維持するための設備設計が必要です。

太陽光発電がなくても導入できる？

オフグリッドシステムは太陽光発電がなくても導入できます。例えば、小型水力発電や風力発電、バイオマス発電などを使ったオフグリッドシステムの導入事例もあります。

しかし、一般的な家庭であれば太陽光パネルと蓄電池の組み合わせがもっとも現実的です。

停電時はどこまで電気を使える？

停電時に利用できる電気量は、蓄電池の容量とパワーコンディショナの仕様が大きく影響します。全負荷型の蓄電池を選択すると、停電時にも多くの家電へ電力を供給できます。

一方で特定負荷型を選んだ場合は、あらかじめ指定した部分にのみ電力が供給される仕組みです。

補助金は利用できる？

オフグリッドの導入時に補助金を利用できる場合があります。しかし、多くの補助金制度において「既存の送電網と接続して余剰電力を活用する」といった条件が記載されています。

そのため、補助金を検討する際に、条件を必ず確認するようにしましょう。

オフグリッドは自立したエネルギー生活を実現する選択肢

オフグリッドは既存の送電網を使わず、太陽光や蓄電池を使って電力を調達するシステムです。完全オフグリッドの場合は、電力会社へ支払う電気料金が発生しないため、高騰リスク対策になります。また災害時において、独立した非常用電源の確保も可能です。導入のハードルが高い場合は、部分オフグリッドから始めるとよいでしょう。