DIY ソーラーパネルの長所と短所: それだけの価値はありますか? 【2023年ガイド】

ソーラーパネルを設置すると、毎年数百ドルの電気代を節約できますが、太陽光発電の初期費用は高額になる可能性があります。 多くの住宅アップグレード プロジェクトと同様に、プロのソーラー設置業者を雇うか、DIY ソーラー パネルを選択するかの 2 つの選択肢があります。

この記事では、私たちGuides Homeチームが、メリットとデメリット、コストと節約、設置手順など、DIY太陽光発電について知っておくべき重要なポイントを説明します。

自分で太陽光発電プロジェクトを行う主な利点の 1 つは、設置コストを節約できることです。 太陽エネルギー産業協会 (SEIA) の報告書によると、住宅所有者は太陽光発電容量 1 ワットあたり約 3.27 ドルを支払うことが予想されます。 この数字に基づくと、専門的に設置された 6 キロワット (kW) の太陽光発電システムには、合計で約 19,620 ドルの費用がかかります。 熟練労働者と諸経費は家庭用太陽光発電プロジェクトの最終価格の約 10% に相当するため、自分でパネルを設置することで節約を達成できる可能性があります。

ただし、DIYで太陽光発電を設置する場合にはデメリットもあります。 プロ用と DIY のソーラー パネルはどちらも太陽光発電 (PV) モジュールを使用して太陽光発電を捕捉し、エネルギーに変換しますが、各システムの動作方法には重要な違いがあります。 専門家が設置したソーラーパネルは通常、グリッドに接続された電源として設定されますが、ほとんどのDIYソーラーパネルはオフグリッドで動作します。 通常、電力会社は、資格のある電気技術者によって設置された場合にのみ、ソーラー パネルを電力網に接続することを許可します。

オフグリッドで運用すると、ネットメーターなどのインセンティブプログラムによるエネルギー節約を逃すことになります。 ただし、オフグリッド システムは持ち運びが可能でどこでも使用できますが、グリッドに接続されたソーラー パネルは 1 つの敷地に限定されます。

以下の表は、DIY ソーラー パネルの長所と短所をまとめたもので、それが自分にとって正しい選択であるかどうかを判断するのに役立ちます。

DIY 太陽光発電の主な利点の 1 つは、全体的なコストが低いことです。 ソーラーパネルのコストに関する当社の調査によると、専門の人件費と諸経費はソーラーアレイの総価格の約 12% に相当します。 以下の表は、太陽光発電の価格と各項目のコストの割合にどのような要素が含まれるかを概説しています。

DIY の太陽光発電設置を選択した場合でも、システムの材料に関連する消費税を支払う必要がありますが、専門の設置サービスに課される税金を回避できることに留意してください。 ほとんどの DIY 太陽光発電システムはポータブルでオフグリッドであることを考慮すると、パネルを家に恒久的に取り付けるための許可コストも節約できます。

DIY 太陽エネルギー システムは紙の上ではより手頃な価格ですが、独自の設置を進める前に考慮すべき制限がいくつかあります。

市販されている DIY 向けのソーラー キットは、通常、家全体ではなく小型家電向けに設計されています。 これらのソーラー キットの多くは 1,000 ワットまたは 1 kW 未満の容量を持ち、入手可能な最大のユニットは 2 ～ 3 kW に達する場合があります。 比較のために、専門家が設置する太陽光パネル システムは通常 5 kW から 10 kW の範囲です。 このタイプの太陽エネルギー システムを自分で構築することも可能ですが、プロの電気技師としてのトレーニングを受けた場合にのみ推奨されます。

自己設置に伴うリスクについて説明すると、20 枚のソーラー パネル アレイがフル容量で動作すると 400 ボルト (V) に達する可能性があります。 参考までに、電圧が 30 を超えると、人体に危険な感電を引き起こす可能性があります。

高電圧に加え、屋根にパネルを取り付ける場合は落下の危険があるため、電気作業の訓練を受けていない場合、DIY での設置は危険な状況を引き起こす可能性があります。

旅行やキャンプでパネルを使用する予定がある場合は、DIY で太陽光発電を設置するのが有益ですが、エネルギー生産を考慮することが重要です。 ソーラーパネルは通常、正午頃の数時間以内に最も多くのエネルギーを生成します。 夜間や曇りの日に太陽光発電を使用するには、最適とは言えない状況で使用できるように余剰エネルギーを蓄えるバックアップ バッテリー システムとパネルを組み合わせる必要があります。 ただし、機器を追加するとプロジェクトのコストが増加します。太陽電池 1 つあたり約 10,000 ドル以上の費用がかかる場合があります。

一方、太陽光発電システムが専門的に設置されている場合、パネルはグリッドとの間でエネルギーを送受信できるため、エネルギー貯蔵装置はオプションです。 太陽電池を使用して余剰発電を蓄える代わりに、余剰エネルギーを電力会社に販売できます。 その電気は請求書から差し引かれます。つまり、地域の送電網を「バッテリー」として使用できることになります。 この概念はネットメータリングとして知られています。

前述したように、パネルが電力網に接続されている場合にのみネットメータープログラムを利用できますが、DIY の場合は当てはまりません。

家の所在地によっては、政府機関や電力会社から太陽光発電の奨励金を受ける資格がある場合があります。 連邦太陽光税控除などの連邦プログラムに加えて、一部の州では太陽光発電を導入する住宅所有者に消費税の免除も提供しています。

ただし、これらのプログラムのほとんどは、資格のある請負業者によってパネルが設置された場合にのみ利用できます。 プロによるソーラーパネルの設置はDIYプロジェクトよりも高価ですが、インセンティブプログラムは長期的にはコストの差をカバーするのに役立ちます。 たとえば、連邦太陽光税控除を申請すると、太陽光発電システムの総コストを 7,500 ドル以上節約できます。

DIY で太陽光発電を設置することに決めた場合は、プロジェクトを最適に進める方法を見つけるために次の手順を実行することをお勧めします。

最初のステップは、あなたの敷地内でソーラーパネルを設置するのに適した場所を決定することです。 できれば、年間を通じて十分な量の太陽光が当たる屋根のエリアにパネルを設置することをお勧めします。 家が高い建物や木々に囲まれ、常に日陰がある場合、バックアップバッテリーも購入する予定がない限り、DIY ソーラーパネルはそれほど魅力的な選択肢ではないかもしれません。

許可についても考慮する必要があります。 DIY ソーラー パネルの構成および設置方法によっては、地元の建築部門または電力会社からの許可が必要になる場合があります。 屋根に恒久的に取り付けられたソーラー パネルは、住宅のアップグレードとして分類され、建設許可の対象となる場合があります。

グリッド接続されたソーラー パネルも電力会社の承認を受ける必要があります。電力会社は、電気の安全性を確保するための技術要件のリストを提供します。 法的に施行されている技術仕様を満たす必要があるため、許可は DIY 太陽光発電プロジェクトの中で最も困難なステップとなることがよくあります。 ただし、オフグリッド太陽光発電システムは、住宅の改造や地域送電網への接続を伴わないプロジェクトであるため、通常は許可が免除されます。

DIY ソーラー パネル システムをセットアップする前に、答えるべき重要な質問がいくつかあります。

DIY プロジェクトで使用されるソーラー パネルは、通常、専門の設置業者が使用するものよりも小さいです。 DIY ソーラー キットに含まれる PV モジュールは通常 50 ～ 200 W の範囲ですが、屋上設置で使用される大型モジュールは 350 W を超えることがよくあります。

年間発電量をキロワット時で簡単に見積もるには、ソーラー パネルの総ワット数に 1.2 を掛けることができます。 たとえば、8 つの 100 W モジュールを備えた DIY ソーラー システムの総容量は 800 W となり、年間約 960 キロワット時 (kWh) を発電します。 このシステムの電気料金は 20 セント/kWh で、従来の電気代と比較して年間約 192 ドル節約できます。

DIY ソーラー パネルは通常、配電網に接続できないため、バッテリー バックアップ システムが必要になります。 太陽エネルギーで電力を供給する予定のすべてのデバイスの合計ワット数を加算し、このワット数を供給できるバッテリーを見つける必要があります。 リチウムイオン電池は、より安全に使用でき、より耐久性があるため、従来の鉛蓄電池よりも推奨されます。

ソーラーパネルは、表面に最大限の太陽光が当たるように配置する必要があります。 北半球にある米国の場合、空の半分からより多くの太陽光が届くため、ソーラーパネルを南に傾ける必要があります。 ソーラー パネルの最適な傾斜角を決定するには、世界銀行の Global Solar Atlas にアクセスし、現在地をクリックします。

多くの DIY ソーラー パネルには、パネルを支えるための調整可能なキックスタンドが付属しています。 ただし、ご自宅に太陽光発電を恒久的に設置することを検討している場合は、適切なラック システムまたはルーフ マウントが必要です。 以下のリストは、考慮すべきいくつかの要素の概要を示しています。

ソーラーインバータは、パネルの PV モジュールによって生成された直流または DC 電力を、住宅の電力に使用される交流または AC 電力に変換するデバイスです。 主な構成オプションは 2 つあります。

多くの DIY 太陽光発電プロジェクトの主なボトルネックは許可です。 上で述べたように、ソーラーパネルを屋根に恒久的に取り付ける場合は建設許可が必要になる可能性が高く、グリッドタイドシステムが必要な場合は相互接続許可が必要になります。 ほとんどの電力会社は、ソーラーパネルが専門的に設置されていない限り、相互接続を許可しません。

高品質のソーラーパネルは何十年も使用でき、定期的なメンテナンスも比較的簡単です。 最も重要な要件は、ソーラー パネルの表面を清潔に保つことです。ほこりやその他の粒子により、入ってくる太陽光の一部が妨げられ、電力出力が低下する可能性があります。

ソーラーパネルは洗うことができますが、急激な温度変化により損傷する可能性があるため、夏の暑い日に冷水をかけることは避けてください。 代わりに、パネルの表面の損傷を防ぎ、耐用年数を長くするために、スキージまたは柔らかいブラシでパネルを掃除する必要があります。 硬いブラシ、屋根用レーキ、化学薬品の使用は避けてください。

米国全土で利用可能なソーラー パネルの技術、コスト、インセンティブ プログラムについて詳しく知るのに役立つ便利なリソースが多数あります。

多くの住宅アップグレード プロジェクトと同様、各設置オプションには長所と短所があります。 通常、専門的な太陽光発電設置には熟練した人件費がかかるため費用が高くなりますが、政府機関や地元の電力会社が提供するインセンティブやリベートを利用してコストを下げることができます。 一方、DIY でソーラー パネルを設置する場合は、さらに手頃な価格で、持ち運びのオプションが提供されるため、キャンプやその他の旅行に機器を持ち運ぶことができます。

家全体ではなく、キャンピングカーや特定の電化製品に電力を供給するオフグリッドまたはポータブル電源が必要な場合は、DIY ソーラー パネルをお勧めします。 市販されている DIY ソーラー パネル キットには、一般的な電化製品用のコンセントが内蔵されたポータブル バッテリー バンクが含まれています。 これらのキットは、専門的に設置されたシステムよりもはるかに低い電圧で動作するため、電気訓練を受けていないユーザーにとってより安全な選択肢となります。

家全体、または中小企業でも電力を供給できる太陽エネルギーシステムが必要な場合は、専門家の設置をお勧めします。 これらのオールインワン システムは、一般的な DIY ソーラー キットよりもはるかに高い電圧とワット数を備えており、技術的なノウハウなしでそれらを扱うのは非常に危険です。 また、専門的な太陽光発電設備に付属するメーカー保証は最長 25 ～ 30 年間続く場合がありますが、DIY ソーラー パネルのほとんどは 5 年未満です。

設置方法に関係なく、ソーラーパネルを使用すると、毎年数百ドルの電気代を節約できます。 さらに、太陽光発電の投資収益率（ROI）は、料金の引き上げにより最近改善されました。 最新の消費者物価指数レポートによると、米国の電力価格は2021年12月から2022年の間に14.3%上昇しました。これは、太陽光パネルで生成された電力の価値がさらに高まったことを意味します。

質問がある場合、設置オプションについて詳しく知りたい場合、またはプロジェクトの見積もりを検討している場合は、いつでもトップの太陽光発電会社に直接問い合わせることができます。

はい、ただし、電気技師として専門的な訓練を受けた場合にのみお勧めします。 屋根上に設置する場合は、高所作業の資格も必要です。

より低い電圧とワット数で動作する DIY 向けのソーラー キットもあります。独自のシステムを構築したい場合は、これがより安全な選択肢です。

オフグリッドで動作する小型家電用のコンパクトでポータブルな電源システムが必要な場合は、DIY ソーラー パネルが費用対効果に優れています。 ただし、家全体のエネルギー需要をカバーするために、グリッドに接続された大規模な太陽エネルギー システムが必要な場合は、専門家の設置をお勧めします。

はい、DIY 太陽光発電プロジェクトでは、容量 1 ワットあたりのシステムコストを最大 50% 削減できます。 ただし、DIY を始める可能性のある方は、開始する前に、自家用太陽光発電の設置の長所と短所を検討することをお勧めします。

DIY ソーラー パネル システムの主な利点は、専門家による設置に比べてコストが低いことです。 独自のソーラーパネルをオフグリッドのポータブル発電所として構成することもでき、旅行時に便利です。

レオナルド・デヴィッド電気機械エンジニア、MBA、エネルギー コンサルタント、テクニカル ライターです。 エネルギー効率と太陽光発電に関するコンサルティングの経験は、銀行、繊維製造、プラスチック加工、製薬、教育、食品加工、不動産、小売などの分野をカバーしています。 2015 年からはエネルギーとエンジニアリングのトピックに関する記事も執筆しています。

トリ・アディソンは、デジタル マーケティング業界で 5 年以上働いている編集者です。 彼女の経験には、非営利、政府、学術部門におけるコミュニケーションとマーケティングの仕事が含まれます。 本業はジャーナリストで、ニューヨークのハドソンバレーで政治やニュースをカバーするキャリアをスタートさせました。 彼女の仕事には、地方および州の予算、連邦財政規制、医療法に関する報道が含まれていました。