ゼロエネルギー住宅というものをご存知でしょうか？
経済産業省資源エネルギー庁のホームページによると、ゼロエネルギー住宅はZEH（ゼッチ、ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス）とも呼ばれます。
その定義は、「外皮の断熱性能等を大幅に向上させることです。
そして、高効率な設備システムの導入により、室内環境の質を維持しつつ大幅な省エネルギーを実現したうえで、再生可能エネルギーを導入することにより、年間の一次エネルギーの消費量の収支がゼロとすることを目指した住宅」とされています。
ここでは、そのゼロエネルギー住宅について詳しく解説していきます。
ゼロエネルギー住宅の光熱費がかからない理由
出典：https://suumo.jp/
ゼロエネルギー住宅の仕組みとは、外壁を高断熱・高気密のものにすることによって冷暖房効率を上げることです。
家庭で消費する電力量を省エネ効果の高い家電等を用いて削減していくことです。
それに加えて太陽光発電装置を用いて家庭で消費するより多くの電力を作り出し、余った電力を電力会社に売ったり、蓄えたりしておくこともできます。
このように、家庭で消費する電力量の全てを太陽光などの「再生可能エネルギー」により賄うため、ゼロエネルギー住宅では光熱費が必要ないのです。
使うエネルギーを減らす
近年では、家電なども省エネルギーの製品が多く出回っています。
古い家電より新しい家電のほうが消費電力量は少ないことが多いため、古い家電は思い切って新しい家電に買い替えることで、消費するエネルギーを削減することができます。
また、今まで使っていた蛍光灯や電球などをLEDに交換することでも、使用するエネルギー量を減らすことも可能です。
このように、今まで使用していた家電を省エネタイプのものに交換することで、家庭内の消費エネルギー量を削減することができます。
エネルギーを太陽光発電で作る
太陽光発電とは、太陽光をシリコンなどに光が当たると電気が発生する現象を利用した発電法で、太陽光のエネルギーを太陽電池により直接電気に変換する発電方法のことです。
太陽光発電は太陽光をエネルギー源としているため、設置場所に制限がなく、屋根や壁などに設置できるため、太陽光発電のために新たに場所を用意する必要はありません。
また、現在問題になっている温暖化の原因となると言われる二酸化炭素も発生しないため、クリーンなエネルギーであるといえます。
このような太陽光発電によるエネルギーを自宅で作り出し利用することで、電力会社から購入し消費するエネルギーを大幅に削減することができます。
ゼロエネルギーにするための3つの方法
出典：https://suumo.jp/
住宅をゼロエネルギー住宅化するためには、3つの方法があります。ここでは、その3つの方法について解説していきます。
断熱性を高めてる：外壁や窓枠を断熱にする
断熱性を高めるためには、外部との隙間を少なくして気密性を高めることが重要です。
そのため、外壁や窓枠を断熱性のものにすることで、断熱性を高めることが可能です。
断熱性を高めると、室内と室外の熱の行き来を遮断することができるため、夏は冷房の冷気を逃がさず、屋外の熱気を室内に入れにくくすることができます。
逆に冬は室内の暖房の熱気を室外に逃さず、室外の冷気を室内に入れにくくなります。
このように断熱性を高めることで、冷暖房効率を上げ消費エネルギーを低く抑えることが可能です。
断熱性を高めるために最も効果的な方法は、外壁や窓枠を断熱性のものにすることです。
木造住宅を例にとると、壁の断熱工法には大きく分けて構造材の間に断熱材を充てんする「充填断熱工法」と、構造材の外側を断熱材でくるむ「外張断熱工法」があります。
どちらの工法も断熱効果に優劣はないため、施工性やコストなどを十分に考慮し、自宅に合った工法を選択するようにしましょう。
室内外の熱は、窓などの開口部を通しても行き来します。そのため、高断熱の窓枠を設置することでも断熱性を高めることができます。
窓枠は、大きく分けてアルミ製と樹脂製のものがあります。
アルミと樹脂を比較した場合、アルミは熱を樹脂の1,400倍も熱を伝えやすいため、樹脂を使用した窓枠を使用することで、家の断熱性能を大きく上げることができるのです。
省エネの設備を利用する
省エネの設備を利用することで、住宅で消費するエネルギー量を大幅に削減することができます。
省エネ設備とは、エアコン、換気扇などの換気設備、電気ヒートポンプ給湯器、電気ヒーター温水器、節湯設備、高断熱浴槽、などのことです。
エアコンを例にとると、現在市販されている商品の中に「ヒートポンプ」と呼ばれる機能が付いているものがあります。
ヒートポンプ機能が付いているエアコンは単純に室内の空気を適温にするだけではなく、冷房使用時には室内の熱を室外へ排出し、暖房使用時には逆に室外の熱を室内へ移動させることが可能です。
さらにインバーター制御機能が付いているエアコンであれば、室内の冷やしすぎや暖めすぎを防ぐ効果も期待できます。
このように家電の省エネ性能は日々進化しているため、省エネ性能の高い家電などの設備を導入することで、住宅をゼロエネルギー化することが可能です。
太陽光発電システムで電気を発電する
太陽光発電システムを住宅に導入することで、住宅をゼロエネルギー化することも可能です。
太陽光発電システムを一般住宅へ導入する場合、ソーラーパネルを南側の屋根に設置することが一般的です。
この屋根に取り付けたソーラーパネルで太陽光から電気を作り出しますが、この電気は直流なのでそのまま一般家庭で使用することはできません。
そこでパワーコンディショナーを使い、直流電流を一般家庭でも使用できる交流電流に変換します。
この時に少量のエネルギーのロスが発生しますが、変換効率が高いパワーコンディショナーを選ぶことで、このロスを最小限に抑えることが可能です。
この交流に変換された電力を、太陽光発電専用の分電盤で受け取り、家庭内のコンセントなどに供給します。
これが太陽光発電システムの仕組みです。
太陽光発電システムにより発電した電力のうち、余った分を蓄電池に蓄えておくこともできます。
このようにして蓄えた電力は、停電などの非常時に役立てることができます。
実際にゼロエネルギー住宅を導入した事例
ここでは、実際にゼロエネルギー住宅を導入した事例を見ていきます。
太陽光発電シミュレーション
出典：https://ameblo.jp/hark-work/entry-12144383979.html
ここでは、実際に太陽光発電システムを利用した場合のシミュレーションを見ていきます。
自宅用の太陽光発電システムは10ｋｗ以下に制限されているため、こちらのお宅では、240Wのソーラーパネルを24枚設置して、5.74ｋWの太陽電池容量の発電を行っています。
この規模の太陽光発電システムであれば、年間7,638ｋWｈの発電量を見込むことができ、それを電気代に換算すると271,029円です。
発電量は5月の741ｋWhが最も多く、11月の527ｋWhが最も少なくなります。
この一年間の発電量を石油燃料に換算すると1,733リットルとなり、削減できた二酸化炭素は3,853Kgにも上ります。
また、余った電気は電力会社に買い取ってもらうことも可能です。
このように太陽光発電システムを用いることによって、環境に負荷を掛けない生活をおくることが可能です。
実際の電気代の明細
出典：https://ameblo.jp/hark-work/entry-12144383979.html
| 購入電気 | 売電収入 | |
| 1月 | 15,626円 | 22,002円 |
| 2月 | 15,416円 | 21,090円 |
| 3月 | 10,709円 | 21,014円 |
| 4月 | 8,630円 | 24,320円 |
| 5月 | 5,762円 | 30,856円 |
| 6月 | 4,889円 | 26,144円 |
| 7月 | 4,934円 | 20,710円 |
| 8月 | 5,918円 | 30,058円 |
| 9月 | 5,170円 | 18,278円 |
| 10月 | 5,833円 | 25,878円 |
| 11月 | 6,317円 | 17,860円 |
| 12月 | 8,420円 | 14,288円 |
| 合計 | 97,624円 | 272,498円 |
引用：https://ameblo.jp/hark-work/entry-12144383979.html
太陽光発電システムを導入した場合の実際の電気料金を見てみると、購入した電力は一年間で97,624円となっています。
エアコンを使用する冬場と夏場に、電気の量が多くなるため、電気料金も高額になることが分かります。
次に、売電収入を見ていきましょう。
太陽光発電システムで発電した電気のうち、家で使いきれなかった電気は、契約した金額で電力会社に購入してもらうことができることは前述しました。
そのため、毎月売電収入というものが家計に入ってくることになります。
その売電収入は、5月が一番多く30,856円、12月が最も少なく14,288円となっています。
一年間の購入電気の合計金額は97,624円、電力会社に売った電気の金額は272,498円となり、一年間で174,874円のプラスとなりました。
前章でみたシミュレーションの結果と比べて、実際は電力会社に販売した金額は39,254円多くなっています。
このように、太陽光エネルギーシステムを導入すると環境に負荷をかけることなく、電気代がお得になるばかりか、売電により利益を得ることができます。
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