蓄電池とは?

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蓄電池とは、文字通り「エネルギーを蓄える電池」であり、一度使ったとしても、何度でも充電することで何度でも利用できる特徴があります。通常の単三電池など、私たちが日常的に使用する多くの電池は「一次電池」と称され、使い捨てが前提となっていますが、蓄電池はその名の通り「二次電池」として位置づけられ、繰り返し利用が可能です。

実は、この蓄電池技術は、私たちの身の回りの多くのデバイスや設備で既に活躍しています。例を挙げれば、パソコン・スマートフォン・タブレット・電気自動車(EV)など、高いエネルギー効率や持続時間が求められる場面での使用が増えており、自然災害などによる停電時の緊急電源としても活用されております。

さらに、再生可能エネルギーの普及とともに、太陽光発電や風力発電の余剰電力を一時的に蓄えておき、必要なときに使用するという電源の安定化の役割も期待されています。これにより、エネルギーの供給が不安定になることを防ぎ、より安定したエネルギーサプライを実現しています。

こちらのページでは、蓄電池の種類・仕組み・仕組み・寿命などの基礎的な情報から、蓄電池導入のメリット・デメリット、主力蓄電池メーカーの製品や最新の補助金情報まで詳しく解説していきます。エネルギーの効率的な使用や環境への取り組みを考える現代において、一般家庭や法人企業にとっても蓄電池の役割はこれからさらに重要になってくるでしょう。

蓄電池の種類

蓄電池といえば、一般的に携帯電話・パソコン・EVなどに利用されているリチウムイオン電池をイメージしますが、実はいくつかの種類があります。
種類によってコスト・用途・寿命が異なります。
※リサイクル回数・・・充電から放電を1サイクルといいます。

A:蓄電池の種類別の概要・コスト・サイクル数・寿命・メリットなど

概要・用途 コスト メリット デメリット
鉛蓄電池 主に車のスターターバッテリーとして利用される最も一般的な蓄電池であり、
1859年にフランス人によって発明されました。
ガソリン車のエンジンを起動する際に使用されています。
比較的安価(5万円/kWh) 比較的低価格で製造・導入が容易であり、サイクル回数も3000回と比較的に寿命がある。 重量が重い。充放電効率が悪く、再生エネルギーの長期利用には向かない。
リサイクル時の環境負荷がある。
ニッケル水素電池 主に家庭用の充電式電池や宇宙機器で利用される電池であり、
電解液に水酸化カリウムをはじめとするアルカリ水溶液を利用した電池。
リチウムイオン電池が普及する前は、携帯機器のバッテリーとして使用されていた。
現在はPHVのバッテリーに使用されている。
中程度(10万円/kWh) 記憶効果が少ないため、部分的な充電・放電が可能。環境負荷が低い。
サイクル回数2000回前後
寿命が自己放電する為に短い(6年程度)
リチウムイオン電池 スマートフォンやノートパソコン、EV、家庭用蓄電池などに最も利用される現代的な蓄電池。
国の蓄電池補助金の対象として、リチウムイオン電池が指定されている。
高い(15万円/kWh) 軽量でエネルギー密度が高い。充電効率が良く、寿命も10年以上と長い。
サイクル回数は10000回を超える。
過充電や過放電をすると発火のリスクがある。コストが高め。
NAS電池 高温で動作する大型の蓄電池であり、大量の電力を長時間蓄えることができる事から、
大規模施設や大規模電力の貯蔵施設に利用されている。
日本ガイシ株式会社のみが製造している。
安い(4万円/kWh) 大容量かつコンパクトであり、長期間のエネルギー保存に適している為に、サイクル数に制限がなく長寿命 300度の高温での運用が必要なため、設備の冷却やメンテナンスが必要。
レドックスフロー電池 液体の電解質を使用してエネルギーを蓄える電池。
大量のエネルギーを長時間蓄えることが可能。
コストは高い 大規模な電力需要に対応可能
であり、出力と容量を独立して設計可能。
長時間の放電が可能。
一般的な家庭利用には向かない。大きな設備が必要

B:蓄電設備のタイプ

家庭用蓄電池の多くがリチウムイオン電池が活用されておりますが、蓄電池設備にも4つの種類に分類されます。

単機能型蓄電池

蓄電池と蓄電用パワコンから成る一般的な蓄電システム。

特徴単独の電源としても機能する。

メリット太陽光発電設備の保証期間内外を問わず利用可能。

デメリット太陽光での発電電力を蓄電する過程で、パワコンを介して交流へ変換し、再び直流に戻すための変換ロスが生じる。

ハイブリッド型蓄電池

蓄電池と蓄電用パワコンから成る一般的な蓄電システム。

特徴直接生成された直流電力を蓄電可能。

メリット変換ロスが低い。太陽光発電のパワコン購入が不要となる。
パワコンが故障して交換する場合に、ハイブリット型蓄電池を購入するケースが多い。
停電した場合でも、太陽光発電で発電した電気を蓄電池に充電が可能。

デメリット単機能型よりも価格が割高であり、設置済みの太陽光システムの互換性のチェックが必要。

トライブリッド型蓄電池

太陽光発電、蓄電、およびEV用のパワコンを統合したシステム。

特徴3つの異なるパワコン機能が統合されている。

メリットEV(電気自動車)を持っている方は、太陽光から充電可能かつ、EVの電池を家庭で利用する事もできる。

デメリット金額がかなり高い。

スタンドアローン型蓄電池(ポータブル)

コンセントから蓄電池に充電するタイプであり、小規模なものが主流のポータブル蓄電池、近年は非常用だけでなく、キャンプなどのアウトドアタイプも増えている。

特徴小さくて軽いので、持ち運びが可能!充電容量は少ない。

メリット安価で購入が可能。ネットショップや家電量販店でも購入できる。

デメリット経済的なメリットはない。太陽光などとは連携はできない。補助金がでない。

家庭用蓄電池

・容量4kWh~15kWh(小型:4kWh 中型:7kWh~10kWh 大型:12kWh~15kWh)
年々大容量化が進んでおり、AI等の技術が搭載され充放電が自動化されている。
・寿命、メーカーの保証期間が15年となっており、種類によってはサイクル数が18000回もある。
・価格は容量によって大きく異なるが、工事込みで80万~200万程度
・国や自治体から毎年補助金があり、安価に設置可能(東京都は導入費用の4分の3を負担)
・サイズ:自宅の洗濯機ぐらいの大きさで基本的には屋外に設置されている。
・屋根の太陽光発電やEVとの連携可。
・主なメーカー:シャープ・京セラ・ニチコン・伊藤忠

産業用蓄電池

・容量10kWh~1000kWhまで。
・保証期間は住宅用と比較してない。
・国・自治体から大規模な補助金が出ている。
・価格はkwh単価は住宅用よりも高い。
・工場等の法人施設に自家消費目的で使用されるケースが増えている。
・中小企業経営強化税制と呼ばれる税制優遇制度がある。(2025年まで)
・主なメーカー:エリーパワー・ニチコン・エネマン

家庭用と産業用の仕組み

家庭用蓄電池と産業用蓄電池の電気の流れる仕組み・システム構成をイメージ図で確認してみましょう。

家庭用蓄電池と産業用蓄電池の電気の流れる仕組み 家庭用蓄電池と産業用蓄電池の電気の流れる仕組み

蓄電池のメリット・デメリット

蓄電池の導入にはメリットとデメリットがあります。ご自身の住まい・世帯人数・電気の使い方・電気料金・太陽光発電の設置容量などによって大きく変わりますので、利点・悪い点をきちんと理解して導入しましょう。

メリット1 停電対策!非常用電源として活用

災害時や停電時、一般的な電力供給が断たれると、生活に必要な様々な機能が停止してしまいます。しかし、蓄電池を導入している家庭や施設では、これらの非常時にも照明・冷蔵庫・パワコン・空調などを使用することができます。特に自然災害が頻発する地域での導入は、安全で快適な生活を継続する上で非常に有効です。

メリット2 基本電気料金削減

電気の基本料金は電気を一番使っているピークで決まりますので、蓄電池の活用により電力需要が最も高いピーク時に、蓄えられた電気を放出することで、電力会社からの電気使用量を減少させることができます。これにより、高い基本電気料金を削減することができるとともに、電力供給の安定性を保つ上でも有益です。また、電気料金プランが市場連動型プランに移行しているので、安い時間帯にたくさん充電し、高い時に自家消費する事で電気料金全体の削減が可能です。

メリット3 太陽光発電との併用で更にエコロジカル

太陽光発電などの再生可能エネルギーを利用する家庭では、余った電力を蓄電池に保存し、後で使用することができます。これにより、家庭内で生成したエネルギーを最大限に活用することができ、外部からの電力供給に依存することなく、エコノミーとエコロジーの両面での利益を享受できます。

メリット4 FITが終了した家庭で蓄電池で自家消費

2019年に、FIT制度下の売電期間10年が終了する家庭が55万世帯になり、かつて「2019年問題」として囁かれたように、新たな選択肢を模索する動きが広がっています。その答えの一つとして目されるのが、蓄電池を取り入れた自家消費です。蓄電池の導入は、電気料金の大幅な削減へとつながります。近年の電気料金(40円/kWh)の上昇傾向を考慮すると、低価格で売電(8円から10円/kWh)するよりも蓄電して自家消費する方が経済的に見て有益です。

デメリット1 初期投資費用が高い

蓄電池の普及に伴い、リチウムイオン電池が家庭用・産業用として主流となってきました。その耐久性を示すサイクル回数35,000回は魅力的ですが、依然として高い初期費用がデメリットとなっています。しかし、住宅用や産業用の蓄電池導入には、2023年度も国や自治体からの補助金が充実しており、東京都では導入費用の4分の3が補助されているので、非常に安価に導入が可能なエリアも存在します。

デメリット2 蓄電池の性能は劣化する

蓄電池の性質上、繰り返しの充電・放電により劣化が進むのは避けられません。実際、約10年~15年の使用で容量は初期の7割程度に落ち込むことが知られています。しかし、それは使用不能になるという意味ではなく、さらに、多くのメーカーからは15年の容量保証が提供されているため、長期間の安心感を得られます。

デメリット3 設置スペースが不可欠

蓄電池はその種類に関わらず、屋内もしくは屋外に専用の設置スペースが不可欠です。近年、コンパクト化されているものの、適切なスペースの確保は設置の際に念頭に置くべきポイントとなります。このように、蓄電池の導入は多くのメリットを持つ一方で、注意すべきポイントも存在します。導入を検討する際は、これらの要因を総合的に評価し、最適な選択を行いましょう。

蓄電池の補助金制度

蓄電池の導入は、国が推進しています。より導入を推進していくため、2023年度も国から補助金が交付されています。

家庭用・産業用蓄電池の補助金概要

国からの補助金

名称 蓄電池等の分散型エネルギーリソースを活用した次世代技術構築実証事業費補助金DER等導入事業(C事業)
申請先 一般社団法人環境共創イニシアチブ(SII)
対象 家庭用・産業用蓄電システムを新規設置者
予算 29億円
補助額・補助率 家庭用:2.7万~3.2万円/kWh(補助率:1/3以内 上限:60万円)
産業用:4.8万~5.3万円/kWh(補助率:1/3以内 上限:1億円)
公募期間 2023年7月18日(火)~2023年12月22日(金)
※交付申請の補助申請金額の合計額が予算額に達した場合、申請受付期間内であっても交付申請の受付を終了する。

関連リンク:『令和5年度 分散型エネルギーリソースの更なる活用に向けた実証事業』一般社団法人環境共創イニシアチブ
住宅用補助金の交付条件として、下記があります。
〇SIIで事前に登録される機器であること。
〇 蓄電システム購入価格と工事費の合計が、目標価格以下であること。
※2023年度 家庭用蓄電システム目標価格(設備費+工事費・据付費)14.1万円/kWh
※2023年度 産業用用蓄電システム目標価格(設備費+工事費・据付費)16万円/kWh

自治体からの補助金(例:東京都)

名称 災害にも強く健康にも資する断熱・太陽光住宅普及拡大事業
申請先 災害にも強く健康にも資する断熱・太陽光住宅普及拡大事業
対象 太陽光・蓄電池・V2H※その他省エネ
予算 496億円(令和5年度分)
補助額・補助率 ●太陽光発電システムが4kW以上の場合
以下のうちいずれか小さい額(※)
(a)蓄電容量(6.34kWh以上):15万円/kWh(100kWh未満)
(b)蓄電容量(6.34kWh未満):19万円/kWh(最大95万円)
(c)太陽光発電システムの発電出力:30万円/kW

●太陽光発電システムが4kW未満か、太陽光発電システムの出力がわからない場合
以下のうちいずれか小さい額
(a)蓄電容量(6.34kWh以上):15万円/kWh(最大120万円)
(b)蓄電容量(6.34kWh未満):19万円/kWh(最大95万円)
※補助率は4分の3
申請期間 令和4年度から令和9年度まで

関連リンク:令和5年度 家庭における蓄電池導入促進事業 災害にも強く健康にも資する断熱・太陽光住宅普及拡大事業

卒FIT(2019年問題)とは?

日本では、再生可能エネルギーの普及促進を目的として、2009年に「再生可能エネルギーの固定価格買取制度(FIT: Feed-in Tariff)」が導入されました。この制度により、太陽光発電などの再生可能エネルギーを導入した家庭は、電力会社から一定期間(主に10年間)高い価格で電気を買い取ってもらえることが約束されました。しかし、この10年の固定買取期間が初めて終了する2019年以降、買取期間が終了する家庭が一気に56万件と増え始めたことから、この問題は「2019年問題」や「卒FIT問題」として言及されるようになりました。

具体的な問題点としては、売電価格の大幅な低下です。具体的には、毎年40円/kWh以上で売っていた売電価格が8円/kWh程度に大幅に低下することで、太陽光発電を10年前に導入した家庭の収益性が一気に低くなりました。その対策として、国は蓄電池に対して大幅な補助金を出し、発電した電気を「自家消費」するニーズが高まり、蓄電池の導入を検討する家庭が大幅に増加しました。近年では電気料金の高騰や国・自治体からの大規模な補助金政策により、卒FIT後に蓄電池を設置する事が一般的となりました。

蓄電池の未来

一家に1台は蓄電池!

蓄電池の普及は、国の政策として積極的に推進されており、再生可能エネルギーの急拡大と共に、各家庭での蓄電池の普及が不可欠とされています。この背景には、国のゼロエネルギーハウス(ZEH)支援、蓄電池・V2H・電気自動車購入の補助金などの取り組みがあります。今後は蓄電池の価格がさらに手頃になり、補助金無しでも多くの家庭で導入が現実的になると考えられます。

脱炭素が企業レベルで浸透!自家消費が当たり前

皆さんに、RE100という取り組みをご紹介します。これは、事業活動において100%のエネルギーを再生可能エネルギーから調達するという目標を掲げる国際的なイニシアチブです。2023年現在、この取り組みには世界で約400社(日本企業は国別で2位の78社)の企業が参加しており、ネスレやイケア、NIKEをはじめ、日本からはアスクルやイオンなどが名を連ねています。参加企業は、全てのエネルギー調達を再生可能エネルギーとするという宣言をします。この目標達成の鍵として、蓄電池の役割は非常に大きいです。数多くの企業が、自ら生成するエネルギーで自らの活動を支える方向に進んでいます。

主要メーカー比較

家庭用蓄電池の主要メーカー

伊藤忠(株式会社NFブロッサムテクノロジーズ)

メーカーの特徴 株式会社エヌエフ回路設計ブロックと伊藤忠は、株式会社NFブロッサムテクノロジーズという合弁会社を設立して、 蓄電池を共同開発しております。主力のスマートスター・シリーズはAI搭載の次世代蓄電システムであり、累計販売台数5万台を超えています。
主な型番 スマートスターシリーズ(Smart Star)
補助金
定格容量 9.8kWh/13.16kWh
サイクル回数 6000回
保証期間 10年~15年

エリーパワー

メーカーの特徴 2006年に創業以来、累計販売台数は9万台以上であり、ポータブル・住宅用・産業用蓄電池を製品ラインナップがあり、様々な業界で利用されています。
電池起因の重大事故がゼロであり、安全性が高い蓄電池メーカーです。
主な型番 POWER iE 5( パワ-イエ・ファイブ・グリッド)
補助金 ×
定格容量 5.4kWh/10.8kWh
サイクル回数 約12,000回
保証期間 10年

京セラ

メーカーの特徴 京セラの蓄電池は世界初のクレイ型リチウムイオン蓄電池内蔵システムで、高い安全性と長寿命です。
主な型番 Enerezza(エネレッツァ)
補助金
定格容量 5.0kWh/10.0kWh/15.0kWh
サイクル回数 2,000サイクル
保証期間 15年

シャープ

メーカーの特徴 住宅用蓄電池でも業界TOPシェアを誇り、多くの大手ハウスメーカーでも採用され、容量のラインナップが豊富、AI技術が搭載されて電気代節約が期待できます。
主な型番 クラウド蓄電池システム
補助金
定格容量 4.2kWh/6.5kWh/8.4kWh/9.5kWh/13.0kWh
サイクル回数 12,000サイクル
保証期間 10年~15年

カナディアンソーラー

メーカーの特徴 カナディアンソーラーといえば、パネルメーカーをイメージしますが蓄電池のメーカーとしても実績があります。
パワコン一体型の全負荷ハイブリッド蓄電システムでスタイリッシュなデザインだけでなく、出力も高く、性能にも定評があります。
主な型番 EP CUBE
補助金
定格容量 6.6kWh/9.9kWh/13.3kWh
サイクル回数 12,000回
保証期間 15年

ジンコソーラー

メーカーの特徴 ジンコソーラーは世界最大手のパネルメーカーですが、ハイブリッド型の蓄電池として比較的容量が高い蓄電池です。
高い変換効率を持ちながら、価格競争力があるので自家消費を多くしたいユーザー向けの商品です。
主な型番 SUNTANK
補助金
定格容量 6.1kWh/9.2kWh/12.3kWh
サイクル回数 12,000回
保証期間 15年

住友電気工業

メーカーの特徴 住友電工といえば、産業用蓄電池のレドックスフローでも有名ですが、住宅用蓄電池においても高い実績があります。
特にパワーデポHは、大容量で全負荷型のハイブリット蓄電池であり、電気代の節約や停電時に利用できる万能型蓄電池です。
主な型番 POWER DEPO(パワーデポ)
補助金
定格容量 3.2kWh/3.3kWh/12.8kWh
サイクル回数 12,000回
保証期間 15年

長州産業

メーカーの特徴 蓄電池のメーカーの中では容量のランナップが豊富であり、ハイブリッドor単機能、全負荷対応or特定負荷など家庭の利用用途に合わせて自分で選べる蓄電池メーカーです。
主な型番 Smart PV
補助金
定格容量 6.5kWh~16.4kWh
サイクル回数 11,000回
保証期間 15年

ダイヤゼブラ

メーカーの特徴 一般的な蓄電池の出力の2倍の200V出力が可能なことで、オール電化住宅と相性が良いといわれています。
販売初年度に出荷台数が1万台を超え、かなり人気のある蓄電池です。
主な型番 EIBS(アイビス)
補助金
定格容量 7.1kWh/14.3kWh
サイクル回数 12,000回
保証期間 15年

ニチコン

メーカーの特徴 家庭用・産業用蓄電池で多くの販売実績があり、家庭用蓄電システムの累積販売台数国内No.1であり、単機能・ハイブリット・トライブリット型と様々なタイプの蓄電池ラインナップがあり、AI機能を兼ね備えています。
主な型番 ESSシリーズ
補助金
定格容量 4kWh/8kWh/11kWh/16.6kWh
サイクル回数 12,000回
保証期間 10年~15年

オムロン

メーカーの特徴 この業界でオムロンといえば、パワコンのイメージがありますが蓄電池メーカーとして多くの方に利用されています。
特にマルチ蓄電プラットフォームでライフスタイル(屋内・屋外・単機能・全負荷・ハイブリット型)に合わせてシステム構成を選ぶことができます。
主な型番 KPBPシリーズ
補助金
定格容量 6.3kWh/6.5kWh/9.8kWh/12.7kWh/16.4kWh
サイクル回数 8,000回
保証期間 最長15年

テスラ

メーカーの特徴 コンパクトかつ、大容量で人気のあるデザインです。購入する場合は、テスラ認定施工業者より購入する必要があります。
主な型番 パワーウォール(Powerwal)l
補助金 調査中
定格容量 13.5kWh
サイクル回数 6,000回
保証期間 10年

蓄電池は自宅に設置済みの太陽光発電の設置容量・設置メーカー・電気使用量により、設置できる容量(大きさ)が大きく異なります。
容量(大きさ)が異なれば、見積金額も大きく異なります。

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