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完全オフグリッド住宅、日本で芽吹く 電力と水を自給

生活に必要な電力を自給できる「オフグリッド住宅」が日本に現れてきた。スタートアップなどが送電網や下水道を使わずに自然エネルギーのみで循環する住宅を提供する。脱炭素の促進に加え、観光誘致や地方創生につながる。導入コストが高く、設置場所に制約があるなど、普及にはさらなる改良が必要だ。

 

「この施設の動力源は目の前にある豊かな自然です」。宿泊施設の運営などを手がけるARTH(アース、東京・中央)の高野由之代表は話す。静岡県西伊豆の駿河湾沿いにある限界集落。その一角に同社が2022年12月に開業した高級リゾート施設「WEAZER西伊豆」がある。

送電網・下水道なし

一見普通の平屋住宅だが、送電網や下水道は通っていない。オフグリッド住宅は送電網(グリッド)に頼らず、電力を自給できる住宅だ。ただ送電網とは接続して、必要に応じて外部電源を使うケースが多い。アースの施設は送電網とつながっていない完全オフグリッドだ。

照明や空調設備に使う電力は屋根に設置した太陽光発電システムや大型蓄電池で賄う。宿泊利用者に貸し出されるトヨタ自動車の電気自動車(EV)は太陽光発電の余剰電力で充電し、緊急時はEVの電力を施設に供給できる。2~3人向けで1泊1人6万円ほどだが、企業の視察も含めて予約が相次いでいる。

アースは15年に設立したスタートアップだ。古民家再生や歴史的建造物を使った宿泊事業を伊豆エリアを中心に展開する。4年前からオフグリッド住宅の商品化に着手し、電気や水を自然エネルギーだけで完全自給できる居住施設「ウェザー」を開発した。

同社は独自開発のエネルギーシミュレーション技術を使い、設置場所の降水量や気温、日照時間など過去30年分の気象庁のデータを解析する。貯水タンクや太陽光パネルの規格容量など、設置地点の気候条件に応じて設備の仕様をカスタマイズし、エネルギーを完全自給できる住宅を作り上げた。生活用水は雨水をろ過して使い、使用した水は浄化してトイレの水などに再利用する。

建屋は工場で製造したユニットをブロックのように組み立てるモジュール型だ。通常は外装も含めて1年以上かかる工期を数カ月に短縮した。既存送電網への接続やガスや水道の引き込み工事は不要だ。水道光熱費は発生しない。

アースは自社の宿泊施設として23年に設置を増やすが、他社からの受注獲得が目先の課題といえる。高野氏は「地方創生や観光誘致に関心のある企業、絶景地などに別荘が欲しい個人富裕層、町おこしや災害時の避難拠点として活用したい自治体の3つを顧客に想定している」と語る。人が滞在できなかった離島や山間部にリゾート施設として設置することなどを提案する。

設置費用は1棟あたり1億円と高額だ。低コストで量産する体制はまだできていない。高野代表は「技術革新とコストダウンの両方が必要だ」と指摘する。光熱費がかからないので、宿泊施設として使えば15年程度でコストを回収できると見込むが、一般消費者に受け入れてもらうには、建築費や設備費などの初期投資を小さくしていく努力が欠かせない。

自然エネルギーに頼るという特性上、地域ごとの自然環境に適応できるかも課題だ。北海道や東北など豪雪地帯は屋根に雪が積もってしまい、太陽光発電や雨水の集水ができなくなる事態が予想される。例えば屋根に除雪機能を持たせるなど、追加の設備投資や改良を継続していく必要がある。

1次エネルギーの調達の多くを輸入に頼る日本。現在の燃料高や円安が続けば、その分だけコストは大きくなる。ウクライナ危機などで電力供給の脆弱さが露呈される中、自然エネルギーだけで賄うオフグリッド住宅が普及できれば、日本のエネルギー問題の解決の一助になり得る。

生活データを収集

オフグリッド開発は日本で広がっている。データ活用支援を手掛けるトレジャーデータ(東京・港)は、ガスや電気などの既存インフラに依存せず、輸送すればすぐに入居可能となるオフグリッド型住宅「OUTPOST(アウトポスト)」の開発を進めている。水処理技術開発のWOTA(ウォータ、東京・中央)などスタートアップ数社の技術を集約し、30年をめどに供給開始を目指す。

トレジャーデータはウェブサイトの顧客データ分析などを主力事業とする。オフグリッド住宅の商品化に向けて、水や電気の使用量に加え、住人の睡眠の質やストレス度合い、留守中のセキュリティーなど生活に関するあらゆるデータを可視化し、持続可能な住まい作りを目指す方針だ。同社の堀内健后取締役は「住人はデータを知ることで節電や環境配慮などの意識が芽生える」と話す。

オフグリッド住宅の普及には設置コスト削減以外に、快適に居住できるなど実績を重ねて認知度を高めることが重要となる。大手ハウスメーカーと手を組んで実績を作りながら量産体制を構築することが、日本発オフグリッド住宅が産業として成長する条件といえる。

脱炭素、住宅への期待高まる

日本のエネルギー自給率は2019年度時点で12.1%と、経済協力開発機構(OECD)加盟国で2番目に低い。企業は脱炭素など環境対応を迫られている。今後はオフグリッドなどエネルギーを自給自足する住宅に対して、どう消費者の関心を集めるかがハウスメーカーなどに問われている。

バレッグスは完全オフグリッド住宅のほか、送電網をつないだZEHも用意する

太陽光発電など家庭で作られる電力が、家庭で消費する電力を上回るZEH(ゼロ・エネルギー・ハウス)だが、日本での普及は途上だ。経済産業省によると、21年度のZEH比率は注文住宅が26.7%だった一方、建売住宅は前年比ほぼ横ばいの2.6%にとどまった。

住宅価格高騰が続く中、オフグリッド住宅含めたZEHのメリットを買う側にどう理解してもらうかはまだ手探りの部分が大きい。

オフグリッド住宅は送電網と接続されていないが、ZEHは送電網につながっている住宅も含まれる。天候不順など自家発電ができない場合に外部から電力を調達できるほか、送電網につながっているので発電した電力で余剰分は売電することができる。

消費者のニーズに応じて、オフグリッド住宅や、送電網とつないだZEHなど多様な商品群をそろえる事業者も出てきた。不動産の売買や賃貸などを手掛けるバレッグス(東京・目黒)はオフグリッド住宅のほか、自給自足で電力を基本賄うが、送電網につないで売電もできる住宅も提供する。年間で約20万円の売電収入が見込めるという。

オフグリッド住宅では72キロワット時の大容量蓄電池を搭載したエネルギー自立型住宅の実証実験に取り組んでいる。家庭の1日の想定電力消費量を40キロワット時とし、リアルタイムで二酸化炭素(CO2)削減量や充電量などをホームページ上で公開している。

発電出力17キロワットの太陽光パネルと20キロワットのインバーター(電力変換器)を搭載し、最終的には地域の避難施設や住宅として販売していきたい考えだ。

住宅に太陽光発電を設置する流れが止まることはない。東京都は大手企業を対象に住宅太陽光の設置義務化の方針を掲げている。新築建築物に対し、建設事業者や建築主に対して設置義務を課す考えで、25年にも実施される。

大手を交えた住宅メーカーのエネルギーゼロの住宅の開発が一段と活発になっている。大和ハウス工業はアパート向けでZEHを標準仕様にした商品を発売した。太陽光発電を設置するほか、外壁や天井、床や窓で省エネルギー効果の高い断熱材を採用する。アパートのオーナーから住宅の脱炭素化を求める声が高まっているという。

地域特性別の商品がカギ

大東建託は建築から解体までのライフサイクルで排出するCO2がマイナスになる賃貸集合住宅を22年に発売した。建設から居住、解体までの一連のサイクル全体でCO2の排出量をマイナスにする「LCCM(ライフ・サイクル・カーボン・マイナス)住宅」の基準を満たす。太陽光発電や蓄電池、断熱性を高めた建材を使うほか、バイオマス熱源による乾燥木材を使用するなどで、排出量をマイナスにする。

住友林業は大型太陽光発電を備えたLCCMを提供する

住友林業もLCCM住宅を提供する。住宅に設置する太陽光発電の容量を7.9キロワットと、一般的な住宅用より大型の装置を設置している。

住宅の環境対応を進めるには戦後に広がったユニバーサルデザインから、その土地に合った家や街づくりへの回帰が求められる。住宅のエネルギー問題に詳しい東京大学の前真之准教授はオフグリッド住宅やZEHの活用について「国や地域ごとに住まいをローカライズしていく発想が求められる」と話す。

日本には日射量の少ない豪雪地帯や、降雨量の少ない温帯地域など気象条件は多様だ。地形によって日射が少ない住宅地もある。現在のオフグリッド住宅は設置場所に制約がある。様々な条件下でもエネルギーを自前で賄える住宅になることが、日本で普及する第一歩となる。

(山口和輝)