家庭用蓄電池とは？どんな仕組みで電気を貯めることができる？
蓄電池とは？種類と仕組みを分かりやすく解説！
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「蓄電池とはなんだろう。」「電気を貯めるってどんな仕組み？」「太陽光発電との相性は？」
本記事では、蓄電池にまつわるあらゆる疑問を分かりやすく解説します！
蓄電池とは？
蓄電池とは、その名の通り電気を蓄える機能を持った電池のことです。寿命はあるものの蓄電池は充電すれば、何度も繰り返し使用できます。
バッテリーの種類は大きく分けると、一次電池、二次電池、燃料電池に分類されます。
蓄電池はその中でも二次電池にあたり、上図の通り蓄電池と二次電池は同義語と考えていただければ問題ありません。
その中にも材質別に複数の電池に分かれており、一般的には、家庭用蓄電池というとリチウムイオン電池の事を指します。
仕組みとしては、リチウムイオンがプラスとマイナスの電極の間を行き来することによって、電気を貯めたり放出したりします。
リチウムイオン電池はコンパクトでありながらパワフルで長持ちすることが大きな特徴で、私たちの身近なところでも使用されています。たとえば、EVやPHEV、スマートフォンなどのバッテリーがそれにあたります。
全負荷型
画像：スマエネライフ
家庭用蓄電池には2種類あり、全負荷型と特定負荷型に分けられます。それぞれの特徴を把握しましょう！
まずは、全負荷型から解説します。
全負荷型は、停電時に家庭で使用する電気をすべて蓄電池から供給できるという特徴があります。
IHクッキングヒーターやエアコンなどの200V*機器にも電気を供給することができます。
家庭用蓄電池家庭全体に電気を供給するため、必然的に蓄電池の容量が大きくなります。容量が大きいということは価格も上がります。
範囲上家庭内すべてに対応できるという意味であり、最大で使える電気は製品の最大出力に左右されます。
災害時でも普段と変わらない案思惟できる生活を送りたいといった方には全負荷型がおすすめです。
*前提として、ボルト（V）とは、電気を押し出す力すなわち電圧のことを指し、電圧が高ければ高いほど、電気の量は多くなります。そうなると電気代も高くなるように感じますが、ボルトが2倍になれば同じ仕事量を半分の時間でこなすことができるので一概に電気代が高くなると言えるわけではありません。一般家庭では主に100V、工場などの大型施設では200Vを使用していることが主です。
特定負荷型
一方、特定負荷型は、停電時に特定の部屋にだけ蓄電池から100Vの電気を供給します。
製品やメーカーなどによって異なりますが、15〜20Aに相当するブレーカーのおよそ1〜2回路へ電気を送ることができるイメージです。停電時にどうしても使いたい回路に絞って電気を送ることができます。
全負荷型とは異なり利用できる家電製品は限定されてしまいますが、そのぶん消費電力が減りますので長期間利用できるのが特定負荷型を設置するメリットです。
太陽光発電との相性は？
太陽光発電との相性は抜群です！
太陽光発電は電気を作り流すことはできますが、貯めておくことはできません。太陽光発電の弱みをカバーしてくれるのが蓄電池なのです。
電気を貯めることが重要である理由は
①電気代単価が安い時間帯の電気を電力会社から買い、電気代単価が高い時間帯に放電することができる。
②太陽光発電による余剰電力を蓄電池に貯め、天気が悪い日に放電することができる。
③太陽光発電による余剰電力を蓄電池に貯め、災害時に放電することができる。
④FIT制度終了後の安い売電単価で売電するのではなく、蓄電池に貯めてから自家消費に回すことができる。
といったものが挙げられます。
先ほどは全負荷型と特定負荷型の2種類を解説しましたが、別軸でさらに2種類に分かれます。太陽光発電でも蓄電池でも心臓部分であるパワーコンディショナーは、1つにまとめることが可能です。
以下では単機能型とハイブリット型について解説します！
単機能型
画像：東京電力
まず、単機能型について解説します。
単機能型蓄電池のパワーコンディショナーは、蓄電池のみに作用するため、太陽光発電と併用する場合、単機能型だと太陽光発電にもパワーコンディショナーが必要になります。
上画像のようにパワーコンディショナーが2つある状態です。
つまり、蓄電池と太陽光発電を併用するとき、それぞれが独立したシステムで構成されます。
単機能型のメリットは太陽光発電のメーカーと蓄電池のメーカーが異なる場合でも設置しやすいことです。
また、太陽光発電を先に設置し、蓄電池を追加で導入する場合などには、この単機能型がよく選ばれます。設置にかかる費用が、後述のハイブリッド型と比較して安く抑えられることが要因でしょう。
一方で、デメリットもあります。
単機能型は太陽光発電から蓄電池に電気を貯める際に直流→交流→直流とパワーコンディショナーを2回経由するため、電気の変換ロスが大きくなります。
また、2台分のパワーコンディショナーを設置するためのスペースを確保しなければならないため、スペースの限られた住宅などには適さないケースもあるでしょう。
ハイブリッド型
画像：東京電力
次にハイブリッド型です。
ハイブリッド型は、パワーコンディショナー1台で太陽光発電と蓄電池の両方を動かすことができるのが特徴です。
ハイブリッド型のメリットは、電気の変換ロスを抑えることができる点です。
太陽光発電で発電された電気を直流のまま蓄電池へ貯めることができるため、変換ロスを抑えて、電気を効率よく使いたい方にはハイブリッド型をおすすめします。
一方、ハイブリッド型にもデメリットがあります。
それは、単機能型と比べて価格が高い場合があり、すでに太陽光発電を設置している場合、条件によってはハイブリッド型の導入が難しいこともあるといった点です。
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来週の告知
今週は蓄電池の仕組みについて解説しましたが、来週は蓄電池の容量について解説いたします。
お楽しみに！
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