結論
太陽光発電パネルを作るときに使うエネルギーは、住宅の屋根での発電で、約2〜3年で取り戻せます。NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）が2009年に発表した、住宅用の結晶シリコン系の評価で、2.2年〜3.0年でした。耐用年数を20年とすると、作るのに使った分の約7〜9倍のエネルギーを、屋根の発電で作る計算です。
作るときに出たCO₂を取り戻す年数は、この記事では出していません。参考として、発電1kWhあたりのCO₂排出量を他の電源と比べると、太陽光発電は石炭火力発電の約25分の1です（電力中央研究所、2016年）。
何を取り戻すのか
導入を決める前、太陽光発電を作るときの環境への負担が気になっていました（『太陽光発電導入までのこと』）。この記事は、その疑問を、公表されている評価で確かめたものです。
太陽光発電パネルは、発電しているあいだはCO₂を出しません。ただ、作るときには、材料の製造や加工にエネルギーを使い、そのぶんCO₂も出ます。この記事で「取り戻す」のは、作るときに使ったエネルギーです。お金の回収ではありません。住宅の屋根で発電した電気が、作るときに使ったエネルギーに追いつくまでの年数を、エネルギーペイバックタイムといいます。
評価の結果
| 太陽電池の種類 | エネルギーペイバックタイム |
|---|---|
| 多結晶シリコン | 2.20年 |
| 単結晶シリコン | 3.01年 |
| ヘテロ接合（a-Si／単結晶Si） | 2.42年 |
表は、NEDOの基本ケースの数字です。この評価では、単結晶のほうが、多結晶より、年数が長くなりました。
数字の出どころ
NEDOの2009年12月の事後評価分科会資料にある、次の条件の評価です。
- 約4 kWの住宅用システム
- 南向き、傾斜角20度
- 年間発電量は、1 kWあたり990 kWh
- 耐用年数は20年（パワーコンディショナーは10年で、交換を含む）
- 評価の範囲は、パネル、架台、パワーコンディショナー、配線材料、接続箱
発電所では、燃料のエネルギーの一部しか電気になりません。残りは熱として捨てられます。そのため、1kWhの電気を作るには、約2.8倍の燃料エネルギーが必要です。家で発電すると、その分の燃料を発電所で使わずに済みます。この記事では、使わずに済んだ燃料のエネルギーを「取り戻した量」として数えています。発電した1kWhを、1kWhのまま数えると、取り戻した量が小さくなり、年数は約2.8倍に長くなります。
参考：発電1kWhあたりのCO₂排出量
ここまでは、エネルギーを取り戻す年数の話でした。CO₂排出量は、取り戻す年数ではなく、作るときの分まで含めて、発電1kWhあたりにどれだけ出るかで、発電の種類を比べます。ここでは参考として、電力中央研究所の評価を並べます。
| 発電の種類 | 発電1kWhあたりのCO₂排出量 |
|---|---|
| 原子力発電 | 19 g |
| 風力発電 | 26 g |
| 太陽光発電 | 38 g |
| 石炭火力発電 | 943 g |
電中研の「日本における発電技術のライフサイクルCO₂排出量総合評価」（2016年7月）の数字です。NEDOの評価とは、別の評価です。
うちの場合
うちの1年間（2025年10月〜2026年9月）の発電量は3,418.6 kWh、システムは2.72 kWです。1 kWあたりでは約1,257 kWhで、NEDOの評価が前提にした990 kWhより、約27％多い数字です。作るエネルギーが同じなら、発電量が多いほど、取り戻す年数は短くなります。ただ、うちのパネルは、NEDOの評価とは種類も年代も違うため、うちの年数は計算していません。
1年間の発電量の詳細は、『太陽光発電2.72kWの1年間の実績｜発電量・電気代・回収年数』に書いています。お金の回収年数は、このエネルギーの年数とは別の話で、同じ記事にあります。
この数字の限界
- エネルギーペイバックタイムは、2009年の評価で、今の製品の数字ではありません。日本の新しい数字は、確認できていません。
- NEDOの評価にも、太陽光発電のCO₂排出量の数字（58.6〜77.6 g）があり、電中研（2016年）の38 gとは違います。機関も年も違うためで、電中研の評価条件は、確認できていません。
- 耐用年数の20年は、評価の前提で、実際に20年使えるかを示す数字ではありません。
- 製造時の有害物質や、使い終わったあとの廃棄は、この記事では扱いません。
出典
- NEDO 事後評価分科会資料（2009年12月18日）: https://www.nedo.go.jp/content/100095566.pdf
発電した電気を1 kWh＝10 MJで換算しています。電気そのものの量（1 kWh＝3.6 MJ）で数える場合より、年数は短くなります。 - 電力中央研究所「日本における発電技術のライフサイクルCO₂排出量総合評価」（2016年7月）。数字は、原子力・エネルギー図面集「各種電源別のライフサイクルCO₂排出量」による: https://www.ene100.jp/zumen/2-1-9
