家庭向け太陽光発電の自家消費最適化実証実験（日立市）

概要

日立グローバルライフソリューションズ株式会社（日立GLS）と株式会社日立製作所は、2025年10月28日、家庭における太陽光発電の自家消費を最適化する実証実験を発表した。実証は2025年11月上旬から2026年1月末まで、日立市を含む茨城県内で実施される。対象は「日立家電メンバーズクラブ」会員のうち、日立ブランドのエコキュート（自然冷媒ヒートポンプ給湯機）を設置している家庭である。各家庭に設置した電力センサーでエコキュートの運転状況や消費電力のデータを収集し、これをAIが分析して給湯機の運転計画を自動で立案・最適化する仕組みを検証する。太陽光でつくった電気を家庭内で使い切る割合（自家消費率）を、現状から約20%引き上げることを目標に掲げている。 （参考：日立製作所プレスリリース（2025年10月28日）、日立グローバルライフソリューションズ プレスリリース）

この取り組みは、日立市と日立製作所が推進する「次世代未来都市（スマートシティ）共創プロジェクト」の重点テーマ「グリーン産業都市の構築」と連携しており、家電とAIを組み合わせた家庭部門の脱炭素化を、地域全体のエネルギー最適化へつなげる入口に位置づけられている。

背景・課題

家庭用太陽光発電をめぐる環境は、固定価格買取制度（FIT）の買取期間満了、いわゆる「卒FIT」の本格化によって大きく変わった。住宅用太陽光の余剰電力買取は2009年11月に始まり、2019年11月以降に10年間の買取期間を順次終えた家庭が増えている。買取価格が大幅に下がったことで、発電した電力を売るより自宅で使い切る「自家消費」のほうが経済合理性を持つようになった。加えて近年の電気料金高騰が、購入電力を減らす動機を一段と強めている。 （参考：環境ビジネスオンライン）

一方で、太陽光発電は昼間に発電がピークを迎えるのに対し、家庭の電力消費は朝晩に偏るという時間的なミスマッチを抱える。発電した電力をその時間に使える機器がなければ、安価に買い取られる余剰電力として系統に流れてしまう。エコキュートは深夜の安価な電力で湯を沸かして貯める運転が一般的だが、この運転時間を昼間の発電ピークに合わせれば、太陽光の電力を給湯という形で「貯める」ことができる。本実証は、この運転時間のシフトをAIで自動化し、各家庭の発電量・消費パターンに応じて最適化できるかを検証する点に課題を置いている。 （参考：日立グローバルライフソリューションズ プレスリリース）

日立市は、CO2排出量の約7割を製造業中心の産業部門が占める産業都市であり、2050年のゼロカーボンシティ実現を掲げて「グリーン産業都市の構築」を進めている。産業部門の脱炭素が最大の論点である一方、家庭部門での再生可能エネルギー活用効率を高める取り組みは、地域全体のエネルギー需給調整のモデルづくりという観点から位置づけられている。 （参考：グリーン産業都市の構築（日立市公式））

取り組みのプロセス

実証の中心は、家庭内の機器データを集め、AIで運転を制御するという一連の流れの検証にある。

まず、参加家庭のエコキュートに電力センサーを設置し、運転状況・消費電力・給湯需要、太陽光の発電量といったデータを継続的に収集する。これにより、家庭ごとにいつ・どれだけ発電し、いつ電気を使い、いつ湯を沸かしているかという実態を可視化する。 （参考：日立製作所プレスリリース（2025年10月28日））

次に、収集したデータをAIが分析し、エコキュートの運転計画を自動で立案する。従来主流だった深夜の沸き上げ運転に対し、太陽光の発電が見込める昼間にも沸き上げを分散させる「昼夜分割運転」を組み合わせ、余剰電力を給湯として家庭内で消費する形へ誘導する。発電量や天候、家庭ごとの使用パターンに応じて運転計画を更新することで、画一的なタイマー制御ではなく各家庭に適した最適化を狙う。 （参考：日立グローバルライフソリューションズ プレスリリース）

さらに、こうして得られる自家消費の改善効果や運転計画の精度を、経済性（電気代削減）と系統への影響の両面から評価する。日立GLS・日立製作所は、この実証で得た知見を、将来的にHEMS（Home Energy Management System）を活用して家庭で余った電力を地域内で融通する仕組みの構築へ発展させ、日立市の「グリーン産業都市の構築」構想に反映させる方針を示している。 （参考：日立グローバルライフソリューションズ プレスリリース、グリーン産業都市の構築（日立市公式））

この事例の特徴

第一の特徴は、新たな設備投資を最小限に抑え、既に各家庭にあるエコキュートと太陽光発電を「制御の対象」として活用する点にある。卒FIT対策として蓄電池の導入が語られることが多いが、本実証は給湯機を熱としての蓄エネルギー手段と捉え、運転時間をずらすという情報技術主体のアプローチで自家消費を高めようとしている。ハードを増設せずソフトウェアで価値を引き出す設計は、初期負担の重い家庭でも参加しやすい。 （参考：環境ビジネスオンライン）

第二に、メーカーの会員基盤を実証の母集団として用いている点である。日立ブランドのエコキュートを設置した「日立家電メンバーズクラブ」会員を対象とすることで、コネクテッド対応機器のデータを実環境で継続的に取得できる。製品を売り切って終わりにせず、稼働データを通じて運転を最適化し続ける構図は、家電メーカーがエネルギーサービス事業へ踏み出す布石としても読める。

第三に、個々の家庭の最適化を、地域全体のエネルギー融通という上位の構想へ接続している点である。単独家庭の電気代削減にとどめず、HEMSによる地域内の電力融通や自治体の脱炭素計画と連動させる枠組みは、企業の製品実証と自治体のまちづくりが重なり合う公民連携型の構造を持つ。

調査時点の成果

本実証は2025年11月上旬から2026年1月末までの約3か月間を予定しており、本記事作成時点（2026年6月）で公表された定量的な結果は確認できていない。したがって以下は、実施主体が掲げた目標値および設計上の狙いである。

• 自家消費率の向上目標：太陽光発電による電力の家庭内活用を約20%向上。これは、JISの標準世帯（4人家族）を前提に、深夜にまとめて沸き上げる従来運転と、昼夜に分けて沸き上げる運転とで、太陽光の使い切り度合いがどれだけ変わるかを試算した想定値である。
• 経済性：自家消費を増やし購入電力を減らすことによる家庭の電気代削減。
• 系統・環境面：昼間の余剰電力を家庭内で吸収することによる電力系統の安定化と、エコキュートを活用したエネルギー調整によるCO2排出削減への寄与。

（参考：日立製作所プレスリリース（2025年10月28日）、日立グローバルライフソリューションズ プレスリリース）

これらはいずれも実証で検証する仮説であり、約20%という数値も実測値ではなく目標値である点に留意が必要である。

他地域への示唆

この事例から、家庭部門の脱炭素や卒FIT対応に取り組む地域に対して、いくつかの応用可能な視点が得られる。

第一に、「蓄電池の新規導入」以外の自家消費策として、既存の給湯機を熱の貯蔵手段に見立て、運転時間のシフトで余剰電力を吸収するアプローチが現実的な選択肢になりうる点である。高額な設備更新を前提とせずに参加のハードルを下げられるため、卒FIT世帯が増える他地域でも横展開しやすい。

第二に、製品の販売後も稼働データを取得し続ける会員基盤やコネクテッド機器を、エネルギー最適化の実証フィールドとして活かす発想である。自治体が単独で家庭データを集めるのは難しいが、家電・住宅メーカーが持つ顧客接点と連携すれば、家庭部門の実態に即した施策設計が可能になる。地域のエネルギー政策と民間のデータ基盤をどう結ぶかは、他地域でも検討に値する論点である。

第三に、個々の家庭の最適化を地域全体の電力融通という上位構想へつなぐ道筋を、当初から描いている点である。家庭単位の取り組みを「点」で終わらせず、HEMSや地域エネルギーマネジメントへ接続する設計思想は、ゼロカーボンを掲げる自治体が民間の実証を自らのまちづくり計画に組み込む際の一つの型を示している。

一方で、対象が特定メーカーの機器・会員に限られている点、約20%という効果がまだ目標値である点は、他地域が参照する際に冷静に踏まえるべき前提である。実測値の公表や、機器・メーカーを横断する仕組みへの展開可能性が、再現性を判断するうえでの今後の焦点となる。

参照元

• 地域全体での脱炭素化に向け、家庭向け太陽光発電の自家消費を最適化する実証実験を開始（日立製作所プレスリリース）
• 地域全体での脱炭素化に向け、家庭向け太陽光発電の自家消費を最適化する実証実験を開始（日立グローバルライフソリューションズ）
• 日立系、エコキュートで家庭向けの太陽光発電自家消費を最適化 実証開始（環境ビジネスオンライン）
• テーマ：グリーン産業都市の構築（日立市公式ウェブサイト）
• 次世代未来都市 共創プロジェクトサイト（日立市公式ウェブサイト）

2026年06月時点の調査内容に基づいて作成