住宅用太陽光発電の現状

_{慌てる必要はありません。しかし、大気中のCO2}濃度を安定させるためには、2050年までに再生可能エネルギー（カーボンニュートラル）から約15TWの利用可能なエネルギーを生成する必要があります。そして、利用可能なエネルギーという点だけで言えば、太陽光発電はこの要件を満たす上で最も大きな可能性を秘めています。

ニューヨーク州立大学アルバニー校大気科学研究センターのシニアリサーチアソシエイト、リチャード・ペレス氏は、太陽光は「地球の長期的な需要を満たすのに十分な規模と受け入れ可能性を備えた、おそらく唯一の長期的な供給側エネルギーソリューション」だと述べています。ペレス氏の分析には、地熱、風力、その他すべての主要な再生可能エネルギー源、核分裂、そしてあらゆる形態の化石燃料が含まれています。

風力、水力、地熱発電は、特定の地域においては地域規模でうまく機能するかもしれませんが、今日では太陽光発電の潜在能力は他のどの再生可能エネルギー源よりも桁違いに大きいのです。原子力発電を除けば、文明が求める膨大なエネルギーを供給するための地球規模の解決策として、太陽光発電は唯一の候補と言えるでしょう。

地球表面に降り注ぐ太陽エネルギーは平均175 W/m ²です。この太陽エネルギーの10%を電力に変換できると仮定すると、アメリカ合衆国で消費されるエネルギーを供給するには、アメリカ合衆国の国土の約2%、つまりノースダコタ州の面積に相当する面積を太陽電池で覆う必要があります。これは利用可能な屋根面積の約30倍に相当します。そのため、太陽エネルギーを電力網に供給するには、大規模な太陽光発電所を建設する必要があります。

しかし、だからといって屋根に太陽光パネルを設置することの有用性が損なわれるわけではありません。持ち家であれば、自家発電の可能性はあります。電力会社への依存を減らしたり、なくしたりすることも可能です。余剰電力を電力会社に売却すれば、コストをさらに削減できるだけでなく、利益を上げることも可能です。

連邦政府の最近のリーダーシップの交代を考えると、米国の大規模な太陽光発電プロジェクトは大きな不確実性に直面していると言えるでしょう。しかし、個々の組織、企業、そして市民でさえ、太陽光発電の導入拡大について自ら判断を下すことは可能です。米国における住宅規模の太陽光発電の現状をより深く理解するため、Arsは、実用性、経済性、そして最近自宅を小さな発電所に変えた人々の体験談を調査してきました。地下のアパートに住んでいる方にとっても、この調査結果がきっと参考になるはずです。

これまで以上に良い

子供の頃、太陽光発電の電卓や時計に魅了された人は少なくありません。手のひらサイズの太陽電池に小さなモーターが取り付けられた科学キットをもらった人もいるかもしれません。光から電気を生み出すなんて、まるで魔法のようです。なぜ私たちは世界を同じように動かせないのでしょうか？

太陽エネルギー文明の歴史的発展における主要な障害の一つは、太陽光発電（PV）セル（光子を直接電気に変換するウェハ）の効率の低さと高コストでした。PVセルの効率、より正式には光電変換効率は、太陽電池が生成する電力と、その表面に当たる太陽光のエネルギーの比です。

実は、これらには長い歴史があります。最初の太陽電池は1883年にチャールズ・フリッツによって発明されました。彼は、自らの太陽電池がトーマス・エジソンの拡大する石炭火力発電所網に匹敵すると考えていました。しかし、彼の太陽電池の効率はわずか1%だったため、この壮大な構想は実現不可能な夢となりました。

1954年までに、ベル研究所はおもちゃの観覧車と無線送信機に接続した太陽光発電パネルを一般公開しました。この装置の効率は6%で、従来の太陽電池と比べて飛躍的な進歩でした。また、複数のセルが接続されて太陽電池「バッテリー」を形成する、真の「パネル」でもありました。普及させるにはまだ高価すぎましたが、ニューヨーク ・タイムズ紙は感銘を受け、「人類の最も切望する夢の一つ、つまりほぼ無限の太陽エネルギーを文明のために活用するという、新たな時代の幕開けとなるかもしれない」と称賛しました。

1950年代から1960年代にかけて、シリコン太陽電池の研究は続けられました。この時期には、小型の太陽電池が玩具や民生機器に搭載されるようになりました。1950年代半ばまでに効率は倍増しましたが、当時の低電力料金を考えると、コストは依然として非常に高かったです。1ワットの太陽電池は、初期導入者にとって300ドルもかかり、発電所は1ワットあたり50セントで建設されていました。

しかし、1990年代末までに、太陽電池は当時秘密裏に
開発が進められていた初期の衛星群の電源としてその価値を証明することになる。当初懐疑的だった海軍も、最初の衛星に搭載されていた従来型バッテリーが数日で消耗したという事実に納得した。搭載されていた太陽電池アレイのおかげで、衛星は何年も稼働し続けたのだ。

衛星や宇宙船に使用されている高性能太陽電池は高価ではあるものの、
これらのシステムのコスト全体を占める割合はごくわずかです。また、1950年代から1960年代にかけては燃料費と地上電力費が比較的低かったため、コスト削減への圧力はほとんど生じませんでした。しかし、1970年代初頭には、より安価な材料を使用した太陽電池が開発され、ワットあたり20ドルまでコストが削減されました。このことと、1973年に始まったエネルギー危機が相まって、地球上の太陽光発電への関心が再び高まりました。

しかし、この技術はまだ大規模導入できる段階には至っていませんでした。効率はわずか10%程度にとどまっており、さらに、非常に高価でした。

今日、住宅レベルから大規模レベルまで、太陽光発電への関心が急速に高まっています。これは、コストの大幅な低下、太陽電池の効率向上、規制・税制環境の改善、気候変動への広範な懸念、そして起業家による目覚ましいイノベーションといった、いくつかの要因が重なった結果です。

この新たな関心の高まりは、過去20年間の太陽光発電の急速な成長に追い打ちをかけるように起こっています。この成長は今後も続くと見込まれます。米国の一部を含む少なくとも30カ国では、屋上太陽光発電によるエネルギーが電力網からのエネルギーよりも安価になっています。この比較には、太陽光パネルへの補助金は含まれていません。

現代の普及を後押ししたもう一つの要因は、多くの企業が従来の屋根に取り付けるパネルに代わる製品を販売していることです。中には、屋根板状の太陽電池など、見た目に美しい製品を販売する企業もあります（パネルが突き出た屋根ではなく、光沢のある屋根になります）。少なくとも1社は、プレハブの「タイニーハウス」を販売しており、二酸化炭素排出量を最小限に抑えたい顧客層を含む、様々な顧客層にアピールできるように設計されています。これらの製品の中には、太陽光発電パネルを屋根に一体化させたものや、完全にオフグリッド化できるオプションを備えたものもあります。

イーロン・マスク氏は最近、自ら開発した「ソーラールーフ」は、発電能力を考慮に入れなくても、従来の屋根よりも設置コストが安いと主張しました。この事実が現実になれば、新築住宅においてソーラールーフはリスクのない選択肢となるでしょう。

最後に、住宅所有者は屋根面に限定されません。同じ設置技術をカーポートやその他の付属構造物の屋根にも適用でき、畑や裏庭にも太陽光発電パネルを設置できます。

ここでは個々の住宅向け太陽光発電に焦点を当てていますが、中規模太陽光発電設備の増加についても触れておく必要があります。これらは住宅用よりは規模が大きいものの、公益事業規模の太陽光発電所と比べるとはるかに小規模です。最近、メリーランド州とバージニア州の田舎を車で走った際、トウモロコシ畑や牛の放牧地ではなく、太陽光パネルがずらりと並んだ土地を目にしました。実際、「ソーラーファーム」は、各個人が個別に屋根置き型太陽光発電システムに投資することなく、地域社会が太陽光発電の恩恵を受けられる方法として人気が高まっています。

作物と混ざり合うその光景は、抗しがたい印象を残しました。これは、太陽の豊富なフリーエネルギーを光合成で糖に変えるのではなく、電力に変換するという、まさに最新の活用方法なのです。

ドルとキロワット時間

太陽光発電に参入したいとお考えですね。本当に良い投資なのでしょうか？

もちろん、多くの人にとって、この計算は単なる入出金以上の意味を持ちます。二酸化炭素排出量を削減しているという認識は、単なる金銭的な考慮を凌駕するほど大きな意味を持つのです。そして、オフグリッドでバッテリー接続されたシステムに追加投資する人にとっては、地域のインフラからより自立することで、さらなる満足感と安心感が得られるかもしれません。

とはいえ、それでも費用はかかります。設置業者との特別な契約を結べない限り、ほとんどの人にとって屋根にソーラーパネルを設置するのは大きな投資です。この出費は、純粋に金銭的な観点から言えば、電気料金の削減（場合によっては電力会社から毎月支払われる小切手）によって相殺されます。これは、送電網に供給した電力に対する払い戻しです。

これらの一般的な記述以外、住宅用太陽光発電の財務状況について具体的な予測を立てることは不可能です。なぜなら、関連するすべての要因が居住地によって大きく異なるからです。電気料金が最も高い都市では、屋上太陽光発電への投資は、一般的なインデックスファンドへの投資と同等の収益性を持つ可能性があります。一方、光熱費がはるかに低い地域や、太陽光パネルの効率が悪い気象条件の地域では、個々の住宅への設置は経済的な犠牲を伴う可能性があります（ただし、前述の理由から、一部の人にとってはそれだけの価値があるかもしれません）。パネルが過剰発電した場合にどれだけの回収額が得られるかは、州によって異なります。

エネルギー研究者のジョシュア・D・ローズ氏は、設置費用、想定耐用年数、その他の関連要因を考慮した屋上太陽光発電の平均コストは、現在、米国の電力会社が供給する電力の平均、つまり1kWhあたり約12セントと同等になっていると指摘しています。これは転換点の兆しとなる可能性があり、住宅を所有している、あるいは購入または建設を検討しているすべての人が、太陽光発電パネルの導入を真剣に検討すべきであることを示唆しています。

しかし、これらの平均値だけでは多くの詳細が見えにくい。電力網から消費される1kWhあたりの価格は全国で10倍近くも異なり、パネルの設置費用や利用可能な日照時間も大きく異なる。ローズ氏はこれらのデータを郡レベルで統合し、住宅用太陽光発電が住宅所有者にとって最適な選択肢となる地域と、まだ本格的な導入には至っていない地域を大まかに示す地図を作成した。

その結果、南カリフォルニアの大部分のように、エネルギーコストが高く日照量も豊富な広大な地域では、太陽光パネルの設置は良いアイデアと言えるかもしれません。一方、ワシントン州のように日照量が少なく電気料金が低い地域では、設置に手間をかける価値がないかもしれません。

しかし、この情報はすぐに古くなる可能性があります。従来型（シリコンベース）の太陽光発電パネルは、需要の増加に対応するために生産量が増加したことで、主に規模の経済性により、価格が着実に低下しています。このプロセスは飽和状態に近づいている可能性があり、将来のコスト低下は、新しいタイプの太陽電池や製造技術の研究に左右される可能性があります。この点については、関連記事で取り上げます。

実世界の例

コロラド州デンバーに住むニック・ホワイトさんは、1年ちょっと前から屋根にソーラーパネルを設置し、詳細な記録を残しています。彼は親切にもArsに自身の経験を共有してくれました。その経験は、非常に参考になるケーススタディとなっています。

ニック・ホワイト氏は、自宅のソーラーパネルシステムの出力を追跡調査し、運用開始から1年間で合計約3,400kWhの電力を発電したことを発見しました。この期間中、彼の自宅では約4,200kWhの電力を消費しました。これは太陽からの供給量よりも800kWh多く、この超過分は電力網から供給されていました。

電力会社は1kWhあたり13セントを請求するため、800kWhの請求額は104ドルになります。しかし、電力会社はホワイト夫妻に対し、太陽光パネルの発電量1kWhあたり3セントの「パフォーマンスペイメント」を支払う義務があります。これは法律で義務付けられているインセンティブで、太陽光パネルの設置費用を相殺することを目的としています。同様のインセンティブは他の州でも利用可能です（下記参照）。

パフォーマンスペイメントの合計は3,400kWh × 3セント、つまり102ドルです。したがって、ホワイト家の年間電気代は実質2ドルでした。太陽光パネルがない場合、電気代は4,200kWh × 13セント、つまり546ドルになります。つまり、サンは最初の1年間で（546ドル - 2ドル）544ドルの価値を提供したことになります。

ホワイト氏が指摘するように、544ドルのリターンを設置費用7,672ドル（税控除後）で割ると、7.09%のリターン（設置ローンの金利は含まない）となります。ホワイト氏は、設置投資に対して利益が出ていると考えています。また、光熱費は一般的に年々増加するため、パネルの効率が多少低下したとしても、節約額は増加するでしょう。

パフォーマンスについては、「正直言って、パネルについてはあまり考えていません」とホワイト氏は言う。「常に電源が入っていて、メンテナンスも不要ですから。」

ホワイト家の電力消費量が控えめなのは（地域平均の半分）、太陽光パネルを設置する前に、電力消費量を削減するための効率的な技術に投資していたことが一因です。彼は、LED電球や効率的な家電製品への投資による経済的リターンは、パネル自体への投資よりもはるかに大きいと見積もっています。

おそらく、経済的な計算よりも重要なのは、コロラド州のエネルギーの60%を石炭で賄っている現状に、ホワイト家の太陽光パネルがわずかな打撃を与えたことだ。彼はこの結果を「最高の成果」と表現している。

ホワイト一家は自宅に加えて、RVでの移動にも多くの時間を費やしており、RVに独自のソーラーパネルシステムを設置しています。当然ながら、これはバッテリーストレージを備えたオフグリッドシステムです。電力網に接続されていないため、RVシステムのコストは2～5倍高くなるとホワイト一家は見積もっています。

海外で役立つ可能性のある事例

屋上太陽光発電の設置を検討する前に、設置可能な面積と平均日射量を把握しておく必要があります。これにより、太陽光発電を導入するのに十分な発電量があるかどうかを判断できます。地元の設置業者も見積もりを出してくれますが、当然ながら彼らはビジネスを優先しています。そのため、業者に相談する前に、どのような費用がかかるかを把握しておくことをお勧めします。

Project SunroofはGoogleのウェブサイトで、住所を入力すると、屋根面積の情報と地域の気象・日陰データを組み合わせて、住宅の屋上太陽光発電システムの経済性を計算します。最初の概算見積もりや、購入を検討している複数の候補物件を比較検討するのに役立つかもしれませんが、プロジェクトはまだ初期段階であり、詳細な分析はまだできません。例えば、このサイトでは屋根面積全体が利用可能とみなされますが、地方条例や実務上の配慮により、かなりの割合が除外される可能性があります。また、執筆時点では、システムから結果が返される住所の数は限られています。

太陽光発電に関する型破りな探求の一例は、プロジェクト・サンルーフや類似のツールで使用されているアルゴリズムの及ばない、クリス・デ・デッカー氏によるものです
。彼はスペイン、バルセロナ近郊の自宅アパートをホームオフィスとして、オンライン雑誌「ローテク・マガジン」を執筆しています。彼は最近、オフィスの電力供給を太陽光パネルのみで賄う実験を行うことにしました。ここでは主に米国に焦点を当てていますが、彼の研究結果は示唆に富んでいます。バルセロナの平均日射量は1,700 kWh/m² /年で、米国の平均とほぼ一致しているから^です。

屋根にアクセスできないため、デ・デッカーは窓に頼らざるを得ませんでした。幸いにも窓は南南西向きで、近くの木や建物に遮られることなく、理想的な位置にあります。しかし、窓枠に設置できるパネルの数は少なく、オフィスの電力供給には十分ではありませんでした。

彼は、太陽光パネルを傾けられる架台を作り、太陽からの放射照度を最大限に受けられるように角度を調整することで、太陽光発電の出力を高めることに成功しました（写真参照）。これは産業用太陽光発電所で採用されている戦略ですが、パネルが単に屋根に固定されているだけの一般的な住宅設備では通常利用できません。デ・デッカー氏はパネルの角度を定期的に調整することで、年間平均発電量を10%弱増加させましたが、そのメリットは想像以上に大きいものです。なぜなら、この増加は主に冬季に現れたからです。冬季はシステムから可能な限りすべてのワットを引き出すことが最も重要になります。この時期にパネルを傾けることで、水平パネルに比べて3倍の出力を実現できるのです。

さらに重要なのは、彼のオフィスを12ボルトの直流システムへと切り替えたことです。ソーラーパネルは様々な出力電圧の直流（DC）電力を生成しますが、小型パネルでは12ボルトが最も一般的です。これは、12ボルトの直流で動作するノートパソコンなど、多くの電子機器に電力を供給するのに便利です。（ノートパソコンを壁のコンセントに差し込むと、通常、120ボルトの交流電力はACアダプターによって12ボルトの直流電力に変換されます。この変換によってエネルギーが失われ、変圧器の廃熱は容易に感じられます。）

一般的な住宅用太陽光発電システムを家庭の電気回路に接続するには、直流出力を「インバーター」と変圧器に通し、家電製品が使用する120ボルト、60Hz（米国）の電力に変換する必要があります。デ・デッカー氏は、パネル出力を変換してエネルギーを無駄にするのではなく、機器を改造し、パネルからの12ボルトの直流電力を直接利用できるようにしました。ほとんどの場合、これは電源コードを変えるだけで済みました。その結果、40%のエネルギー節約に成功し、彼の太陽光発電ホームオフィス実験の成功に大きく貢献しました。

アメリカからさらに2人

最後のケーススタディは、マサチューセッツ州在住のベンジャミン・マイヤー氏によるものです。ニューイングランドの気候条件は理想的とは言えず、太陽光パネルはしばしば雪に覆われます。それでも、1年間で住宅の消費電力を上回る電力を発電しました。マイヤー夫妻はエアコンなどの電化製品を設置し、発電量に合わせて消費電力も増やしました。設置から5年が経った今、成功報酬と連邦および州の税制優遇措置（上記参照）を考慮すると、太陽光パネルは投資を回収できています。

「太陽光パネルのことはほとんど考えなくて済みます」とマイヤー氏はArsに語った。「一番の体験は、設置して初めて電源を入れた時、メーターが逆回転していくのを見ながら、その瞬間は電気代を一切払っていないと分かった時です。太陽光パネルを持っている人なら、きっと誰もがあの瞬間のことを話してくれるでしょう。」

国をまたいだサンフランシスコでは、ソフトウェアエンジニアのダン・バーケン氏から、もう一つのケーススタディを提供いただきました。彼の屋上ソーラーパネルは約1年間電力を供給しています。彼は今回の投資を「最良の資金の使い方とは言えない」と表現しつつも、「このシステムを買ったのは、良い投資だからではありません。ソーラーパネルが欲しかったから、とにかくひどい投資にならない限りはね。太陽から自分で電気を生み出すのは楽しいですよ」と付け加えています。

バーケン氏は、屋上太陽光発電システムによって、システムが送電網に供給する電力に対して電力会社から支払われるパフォーマンス支払いを含めて、年間 900 ドルから 1,200 ドルの節約になると見積もっています。

バーケン邸は、太陽光パネルを屋根の頂上から36インチ（約91cm）以内に設置することを禁じるという一般的な規制に抵触しました。その結果は、こちらの写真をご覧ください。この規制は、消防士が屋根の頂上で足場を確保できるようにするためのものですが、バーケン邸の屋根の限られたスペースをさらに狭めてしまいます。屋根面積などの要素に基づいて住宅の発電能力を推定する人気の太陽光発電計算ツール（GoogleのProject Sunroofなど）は、このような規制の詳細を省略していることが多いのです。

断れないオファー

大規模太陽光発電設備は、住宅用よりもキロワット時当たりのコストがはるかに安いことは疑いようがありません。実際、大規模太陽光発電所による電力供給コストは、最近、ガス火力発電所のコストと同等、あるいはわずかに下回る水準まで低下しました。

しかし、小規模な設置の魅力の一つは、屋上太陽光発電の価格を相殺する多額の補助金を受けられる可能性があることです。現在、米国連邦税法には、住宅用太陽光発電をより魅力的にする優遇措置がいくつか組み込まれています。現行法では、太陽光発電システムの設置に対して30%の税額控除が適用され、これは2019年まで有効で、その後は減額され、2021年には廃止されます。これは控除であるため、設置費用が実質30%割引となり、上限はありません。これは大きな優遇措置です。この控除は、一定の条件付きで太陽熱温水器（下記参照）とあらゆる太陽光発電パネルシステムに適用されます。

この税制優遇措置は、太陽光パネルの研究開発と住宅への導入に既に大きな刺激効果をもたらしています。現在、この優遇措置は廃止される予定ですが、期限が切れていた過去の優遇措置は延長されています。現行法における減税措置のスケジュールは議会で毎年見直されるため、これも変更される可能性があります。

連邦政府による多額の税額控除に加えて、多くの州では税法にインセンティブが盛り込まれていますが、その内容は州によって大きく異なります。たとえば、ニューヨーク州には 25 パーセントの税額控除がありますが、ニュージャージー州には税額控除がありません。ただし、ニュージャージー州ではニューヨーク州同様、太陽光発電ハードウェアに対する売上税が免除されています。その他のインセンティブは州によって異なり、場合によっては地域によっても異なります。これには固定資産税の免除が含まれます。固定資産税の免除では、新しく太陽光発電システムを設置した家の評価額の増加分 (魅力的な新しいソーラーパネルがあるために高くなります) が、それに伴う固定資産税の増加分から除外されます。また、パフォーマンス ペイメント (パネルで発電した kWh ごとに電力会社から直接義務付けられた支払い) を実施している地域もあります。最後に、太陽光発電機器と設置のコストに対するリベートがあり、これも規制で義務付けられており、通常は電力会社が支払います。

州や地域によって政府、公益事業会社、民間設置業者などが提供する様々な優遇措置をすべて把握するのは、容易ではありません。ノースカロライナ州立大学は、州別にまとめられた優遇措置データベースを運営しており、このデータベースはこうした作業に役立ちます。このデータベースは、太陽光発電パネルだけでなく、あらゆる再生可能エネルギー技術を網羅しています。もしあなたが居住地を自分で選べるという珍しい立場にあり、既に太陽光発電の導入を決めているなら、この州別太陽光発電優遇措置ランキングを参考に、最適な経済環境を活用することもできます。

上記の税制優遇措置は、連邦政府と州政府による太陽光発電の普及促進策です。これは、税制を用いて社会的に望ましい方向に行動に影響を与えるという、確立された政策の一環（例えば、住宅ローン利子控除を通じて住宅所有率の向上を図るなど）です。オバマ政権末期には、ホワイトハウスは太陽光発電を促進するための新たな、より広範な取り組みを発表しました。発表における政府主導の発言を読み解き、多くの文章に具体的な意味を付与することは困難ですが（ましてや新政権が同様の考えを持つかどうかを予測することは困難です）、その基本的な考え方は、特に低所得地域における地域レベルの太陽光発電設備への資金提供のための助成金機会を創出し、個人の太陽光発電をより手頃な価格にするための税制優遇措置を強化することにあるようです。

サンフランシスコでは最近、ある種のインセンティブとも言える施策が施行されました。まさに断れない施策の好例と言えるでしょう。同市では、すべて の新築建物に何らかの太陽光発電システムの設置を義務付けています。

暗闇への対処

明白な事実を述べましょう。太陽光パネルは夜間や雪に覆われている時には発電しません。しかし、私たちは一般的に24時間365日電気にアクセスできることを望んでいます。太陽光発電でそれを実現するには、晴天時に発電した余剰電力を蓄え、発電できない時にその電力を利用する方法が必要です。

政府や電力会社が運営する大規模な太陽光発電所は、様々なエネルギー貯蔵戦略を採用しており、それぞれの環境に最適なものを選択できます。高架タンクや貯水池に水を汲み上げ、その水をタービンに流すことで、太陽エネルギーの余剰を重力による位置エネルギーとして貯蔵し、再利用することができます。また、ガスタンクや泉を圧縮したり、化学エネルギーを利用したりすることも可能です。化学エネルギーの利用方法としては、電池といった一般的な方法のほか、より高度なプロセス（例えば、水を分解して水素を生成し、太陽が沈んだ際に燃焼させる方法）などがあります。

このリストの中で、住宅所有者にとって唯一現実的で自己完結的なソリューションは蓄電池です。しかし、現在の技術水準では、蓄電池システムの資本コストと追加メンテナンスは莫大です。そのため、ほとんどの人は自家発電した電気ですべてを動かすのではなく、系統連系システムを設置することを選択します。これにより、住宅所有者は日中に余剰発電容量を電力会社に売却し、夜間や太陽光パネルが発電していない時間帯には系統電力を利用することができます。

電力網をエネルギー貯蔵庫として利用することで、太陽光発電パネルの設置費用が安価かつシンプルになるだけでなく、多くの州で電力会社が電力網に供給した電力に対して住宅所有者に支払いを義務付けているため、システムの投資回収期間が短縮されます。ただし、地域的な停電など、電力が最も必要な時期に、電線を修理している作業員の安全のため、屋上システムは停止してしまうという欠点があります。

自家用蓄電池が必要な場合、バッテリー、特に自動車に搭載されている一般的な鉛蓄電池が選択肢となるのは当然です。しかし最近、テスラモーターズは電気自動車向けに開発されたリチウムイオン電池技術を、家庭用の洗練されたパッケージの電力バックアップシステムとして応用しました。「PowerWall」と呼ばれるこのデバイスは、屋上太陽光発電システムの電力貯蔵と、停電時のバックアップ電源の両方として機能するように設計されています。

オフグリッド住宅用太陽光発電において、バッテリー効率の向上とバッテリーコストの低下は、太陽光パネル効率の向上と同様に重要です。近年の改善が続けば、こうした設備の普及が進む可能性があります。また、電気自動車の市場シェアが拡大し続ければ、電気自動車のバッテリーはエネルギー貯蔵および需要平準化システムの主要な役割を果たすようになるかもしれません。結局のところ、電気自動車を所有する人は皆、既に大規模なバッテリーアレイに投資しているのですから。

テスラによる最近のエネルギー会社ソーラーシティの買収は、太陽光発電、それを蓄電するシステム、そしてそれを消費する車両を提供する垂直統合企業を目指す戦略（金融界ではかなりの懐疑的な見方もある）の一環であり、車両は蓄電システムの不可欠な要素となる可能性もある。業界アナリストは、2020年までにテスラ車に搭載されるバッテリーの形で70GWhの電力貯蔵が可能になると予測している（他社車は除く）。

テスラは既にソーラーシティ・プロジェクトに多額の投資を行っており、2016年だけでも、この会社を通じて設置される蓄電池の量は、2015年に米国全体で設置された量を上回る見込みです。同社は「スムーズに統合され、美しく、すぐに使えるソーラールーフとバッテリーを組み合わせ、個人が自らの公共事業体として自立できるようにする製品を開発し、それを世界中に展開すること」を目指しています。ソーラーシティの買収以来、マスク氏とテスラは、高度なインバータやソーラールーフなど、このビジョンに沿った計画や最近の技術的成果を発表しています。

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