【太陽光発電を自作してみた】必要な機器・配線方法・節電効果を徹底解説

DIYで設置した太陽光発電システムで節電生活を送っているマメ父ちゃんです。

 

「太陽光発電って自分でできるの?」「どれくらい節電できるの?」と気になっている方いませんか?

こんな疑問にお答えします。

 

結論から言うと、

太陽光発電システムのDIYはやろうと思えば誰でもチャレンジでき、節電効果が高いので設備投資になる

です。

 

我が家では自家消費型の太陽光発電システムをDIYで設置し、電気代の大幅節約に成功しています。

この記事では、太陽光発電システムをDIYするための必要な機器や配線方法、実際の節電効果を詳しくご紹介。

電気代を本気で節約したい方はぜひ最後まで読んでみてください。

この記事を読んでわかること

  • DIY太陽光発電に必要な機器
  • 機器の配線方法
  • DIY太陽光発電の節電効果

 

「太陽光発電システムの導入は確定していて、説明書がほしい!」という方は、kindle書籍「DIY太陽光発電」を参考にしてみてください。

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太陽光発電システムを構成する機器

太陽光発電システムを導入するには、ソーラーパネルや蓄電池などの機器を揃えなければなりません。

DIYで最も難しい手順が、機器の容量選定とメーカー選びです。

「どのような機器が必要で、どのメーカーがおすすめなの?」と行き詰っている方が多いかと思います。

 

このような方は、ここから紹介している構成機器を参考にしてみてください。

紹介している機器は実際に我が家の太陽光発電システムに導入したものなので、そのまま揃えるだけで確実に太陽光発電システムを構築できます。

 

太陽光発電システム構成機器がこちら

  • RENOGYソーラーパネル12V175W
  • RENOGYチャージコントローラー40A
  • リョクエンインバーター2500W
  • LiTimeバッテリー12V200Ah
  • MC4コネクター型逆流防止ダイオード

 

実際にこれらの機器をケーブルで配線して電気を発電しています。

 

チャージコントローラー

ソーラーパネルからの電力を効率よくバッテリーに蓄電するための必須アイテムです。

私が採用したのは、RENOGYチャージコントローラー40A。

チャージコントローラー

 

MPPT方式で発電した電気を効率的にバッテリーに蓄電することが可能。

バッテリーの過充電、過放電を防止する機能も備わてっていて、太陽光発電システムの頭脳的に存在といえます。

 

LiTimeバッテリーとの相性も抜群で「ソーラーパネルでの発電量が多いとき」「電気を使いすぎてバッテリー残量が少ないとき」にチャージコントローラーがしっかり動作しバッテリーを守ってくれています。

『RENOGYのMPPTチャージコントローラーを使ってみた正直な感想』はこちら

 

インバーター

インバーターは、バッテリーのDC12VをAC100Vに変換する装置です。

バッテリーに蓄電した電気で家電を使いたいなら、インバーターは必須となります。

 

我が家で採用したのは、リョクエンインバーター2500W。

電気の仕事現場でリョクエン製インバーターを使っている人が多く悪い評判を聞いたことがないので、「インバーターはリョクエン製」と前から決めていました。

 

インバーター選びでは、メーカー選びよりも容量の選定の方がはるかに重要です。

容量が小さいと消費電力の大きい家電が使えず、容量を大きくすればするほどインバーターのサイズが大きくなり価格も高くなります。

 

インバーターの出力でドライヤーや電子レンジ、電気ケトルのような消費電力が大きい家電を使いたかったので容量の大きいインバーターを採用しました。

バッテリーとインバーターの比較

 

インバーター2500Wのサイズ感は、12V200Ahのバッテリーより一回り小さいサイズです。

車のシガーソケットの電源を変換するインバーターと比較すると、かなり大きくなります。

 

容量が大きいのでドライヤーや電子レンジ、電気ケトルを使ってもインバーターがシャットダウンしたことは1度もありません。

『LVYUAN(リョクエン)インバーターの本気レビュー』記事はこちら

 

LiTimeバッテリー 12V200AhPlus

LiTimeバッテリーは、太陽光発電システムの蓄電池として使えるコスパ最強のバッテリーです。

 

安全に10年以上使える性能がありつつ、コスパがいいバッテリーが欲しい

という私の考えにピッタリ。

12V太陽光発電システム

 

電気ケトルや電子レンジ、ドライヤーを使ってもほとんど発熱しません。

バッテリーで電気ケトルを使用

 

BMS(バッテリーマネジメントシステム)搭載で過放電・過充電・過電流・短絡などの問題が発生しても自動的に保護することが可能。

天候の関係で過放電と過充電となることが多いのですが、問題なく使えています。

「LiTimeのリン酸鉄リチウムイオンバッテリーのリアルなレビュー」記事はこちら

 

ソーラーパネル

ソーラーパネルは太陽光を電気エネルギーに変換するための装置です。

ソーラーパネルの容量と接続枚数で、発電できる電気量が変化します。

 

屋根上に設置したソーラーパネルはRENOGY175Wソーラーパネルが3枚です。

ソーラーパネル

 

RENOGYチャージコントローラー40Aのスペック的に、175Wのソーラーパネルは3枚までが限界。

もっと発電するためにソーラーパネルの枚数を増やしたいならチャージコントローラーの容量をアップさせる必要があるので注意しましょう。

 

私的に、ソーラーパネルはどこのメーカーを選んでも違いは感じられない!!というのが正直な感想です。

なので、最初はRENOGY製ソーラーパネルを導入したものの、現在はコスパ最強のLooopソーラーパネルを採用しています。

『Looopでんきのソーラーパネル使ってみた!レビューを紹介』記事はこちら

 

MC4コネクター型逆流防止ダイオード

MC4コネクター型逆流防止ダイオードは

「ソーラーパネルで発電した電気」 → 「チャージコントローラー」 → 「バッテリー」の順番に流れる電流の逆流を防ぐ

ことができます。

 

使い方は、既存のMC4コネクタに割り込ませるだけ。

MC4コネクター型逆流防止ダイオードを接続

 

逆流を防ぎ安全性アップしつつ発電効率もアップしてくれる優れものです。

「MC4コネクター型逆流防止ダイオードを導入してみた」記事はこちら

 

全ての機器を配線してポータブル電源を充電している様子がこちら

12V太陽光発電システム

 

メーカーの異なる機器同士を組み合わせても仕様電圧やスペックの整合性がよければ問題ないことが実証されました。

 

太陽光発電システム導入時の考えが

「元をとるためにコスパがいい機器で揃えたい!でも安全性は絶対に確保したい!!」

です。

私と同じような考えで太陽光発電システムのDIYを検討している方は、上記で紹介している機器の導入を検討してみてください。

 

自作太陽光発電システムの配線方法

自作太陽光発電システムの配線は、基本的な知識があれば難しくありません。

機器同士をケーブルでつなぐだけで完成するシンプルな構成になっています。

 

ただし、

正しい順序と方法を守らなければ電気事故に繋がる可能性がある

ので十分注意してください。

 

全体の配線図とシステム構成

まず自作太陽光発電の全体の流れをざっくり説明すると、次のようなシステム構成になっています。

 

「ソーラーパネル」→「チャージコントローラー」→「蓄電池」→「インバーター」→「分電盤(コンセント)」

太陽光パネルが発電した直流電力をチャージコントローラーで制御しながら蓄電池に蓄え、インバーターで交流電力に変換して家電に供給するという流れです。

太陽光発電システム構成

 

蓄電池、チャージコントローラー、インバーター

12V太陽光発電システム

 

ソーラーパネル

ソーラーパネル

 

完全自家消費型で電力会社への売電はしていません。

蓄電池の充電が完了した後は、ポータブル電源やスマホなどの充電することで、発電した電気を一切無駄にせず運用しています。

 

ソーラーパネルとチャージコントローラーの接続

ソーラーパネルとケーブルの接続にはMC4端子を使います。

MC4端子にはオスとメスがあって、お互いをカチッと音がするまで差し込むだけで接続が完了するため、作業自体はとてもシンプルです。

MC4コネクタの接続

 

屋外設置でも安心な防水仕様になっているのがMC4端子の大きなメリットです。

 

ただし、MC4端子をケーブルに自分で作る場合は電気工事士の資格が必要になります。

資格がない方は「MC4端子付きのケーブル」を最初から購入する方法がおすすめです。

 

チャージコントローラーへの配線は、ケーブルの先端の被覆を剥いて端子穴に差し込み、ドライバーで締めるだけ。

チャージコントローラーの接続

 

Renogyのチャージコントローラーを使う場合、付属ケーブルはすでに被覆処理済みなので、差し込んでドライバーで締めるだけで完了します。

めちゃくちゃ簡単です。

 

蓄電池・インバーター・分電盤の接続

蓄電池とケーブルの接続は、蓄電池のボルトに丸端子をはめ込む方法です。

インバーターや チャージコントローラーに付属しているケーブルには、最初から丸端子が圧着されていることがほとんどなので、届いてすぐに接続作業に入れます。

蓄電池の接続

 

注意点は、

蓄電池のボルトを取り付けるときに「バチバチっ」とリークすることがあること

です。

大げさなリークが発生することがありますが、感電したりバッテリーやチャージコントローラーに悪影響を及ぼすことはありません。

ですが、ビビりの私は低圧ゴム手袋を着用してボルトを接続しています。

(ビビらず素早く取り付けてしまいましょう。)

 

インバーターと分電盤の接続は、

地上付近にコンセントを設けて、コンセントと電源切替器付分電盤をケーブルでつなぐ電気配線

にしました。

 

これは完全に私のオリジナル配線なので、ネットやYoutubeで検索しても見つからないと思います。

 

イメージはこんな感じ

配線図

 

電源切替器付分電盤と繋がってるコンセントがこちら

コンセントの様子

 

写真は、

ポータブル電源から100V出力 → コンセント → 電源切替器付分電盤 → ブレーカー → 照明やコンセント

という流れで電気を使っています。

 

この方法のメリットは「配線の取り外しが簡単」「ポータブル電源の出力でも利用可能」「脚立不要で分電盤に電気を接続できる」ということ。

壁内配線にしたい場合は電気工事屋さんへの依頼が必要ですが、露出配線であれば自分でも十分対応可能です。

 

\ 導入したときに作成した電源切替の配線図をチェック /

注文住宅でやっておくべき電気配線【ポータブル電源に切替可能】

 

ケーブルの選定方法【太さを間違えると危険】

ケーブルの選定は、太陽光発電システムを安全に運用するためにとても重要なポイントです。

 

結論から言うと、

ケーブルに流れる負荷電流が許容電流値を超えないようにケーブルの太さを選ぶことが基本ルール

です。

 

たとえば、

蓄電池の公称電圧が12V、使う家電(ドライヤー)の消費電力が1,300Wの場合、インバーターから蓄電池間のケーブルには1,300W÷12V=約108Aの電流が流れる。この間のケーブルには直流で108Aに耐えうるケーブルの太さにする

という考え方です。

 

「本当にその計算あってるの?100Aって凄い電流だけど大丈夫?」と疑問に感じた方はこちらの記事は参考にしてください。

「ドライヤーを使ったとき蓄電池に流れる電流は何Aか検証してみた」記事はこちら

クランプを使って、実際に流れる電流値を測定しています。

 

ケーブルを細くしたい場合は、24V仕様の蓄電池とインバーターにしてください。

同じドライヤーを使っても1,300W÷24V=約54Aとなり、ケーブルを細く選定できるようになります。

また交流区間(インバーター〜分電盤)は2芯ケーブル、直流区間(蓄電池〜チャージコントローラー)は1芯ケーブルを使うのが基本ルールなので、覚えておきましょう。

 

いろいろお伝えしましたが、「ケーブルの太さを決めるのって結構難しい」ですよね。

電気の仕事をしている関係上、いろんな方からケーブルの選定方法を教えて!と問い合わせがあります。

 

こんな問題を解決するために、『ケーブルの太さを自動的に選定してくれるツール』をエクセルで作っちゃいました。

ソーラーパネルの枚数、インバーターの容量などを入力すると自動的にケーブルの太さを算出してくれます。

 

こんな感じ

ケーブル太さ選定ツールの実行結果

 

\ 難しい計算不要!安全にDIYするための「ケーブルの太さ自動選定ツール」 /

『ケーブルの太さ自動選定ツール』のダウンロードはこちら

 

太陽光発電システムの発電量と我が家の電気代

「自作してどれくらい節電できるの?」という疑問が一番気になるところだと思います。

 

結論から言うと、

年間で10万円程度の節電効果が得られている

です。

( 今の節電生活を続けられれば、間違いなく10年以内で導入費用の元が取れてしまう。)

 

実体験をもとに具体的な数字でご紹介します。

 

発電量と節電効果の実績

私が最初に導入した容量1.5kWhのシステム(ソーラーパネル175W×3枚)の場合の発電量がこちらです。

快晴の日:110Ah×12V=約1.3kWh

 

曇りの日:50Ah×12V=約0.6kWh

 

天候によって発電量にムラはありますが、夜間の照明・テレビ・コンセント電源は常に発電した電気を活用できています。

月額1,400円程度の節電効果があり、15〜20年で導入費用の元が取れる計算です。

 

現在は24V太陽光発電システムを追加し、年間5万円以上の節電効果を実現。

 

我が家の電気代(2026年8月時点)

我が家の電気使用量と電気代がこちら

電気代推移グラフ

電気代

 

一番安い月の電気代は、たったの521円。

( 4人家族で521円は安すぎますよね! )

 

太陽光発電導入前の電気代は、夏場は8,000円、冬場は13,000円くらいかかっていました。

ですが今の電気代は、夏場は500円、冬場は8,000円しかかかっていません。

 

まとめ

太陽光発電のDIYは、電気の知識がない方でも十分挑戦できます。

 

配線はMC4端子・チャージコントローラー・蓄電池・インバーターの順に接続する、という基本的なルールを守れば決して難しくありません。

ただし、機器の選定や配線を適当に施工してしまうと電気事故に繋がる可能性があるので細心の注意を払いましょう。

 

1つ1つの機器が高額なので太陽光発電の導入には数十万円の費用がかかってしまいます

ですが、導入後の節電効果は絶大です。

 

節電効果は年間5万円以上、月々の電気代は4人家族で500円〜8,000円まで抑えることができました。

 

電気代を本気で下げたい方は、ぜひ太陽光発電のDIYに挑戦してみてください。

 

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