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よくある質問

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太陽光発電と太陽熱温水器はどう違うのか?

太陽エネルギー利用には光を電気に変換し利用する方法と熱に変換しエネルギーを利用する方法の2通りがあります。太陽光発電は太陽の光エネルギーをシリコンなどの半導体により、直接電気エネルギーに変換するものです。太陽熱温水器は太陽光で水をお湯に変え熱エネルギーとして利用するシステムです。

なぜ発電するのか?

太陽電池は半導体の一種であり、太陽の光エネルギーを直接電気エネルギーに変換するもので、半導体が光を受けると内部に電子エネルギーが与えられ電流が起きる性質を利用したものです。半導体にはそれぞれ電気的性質の異なるN型シリコンとP型シリコンがあり、この2つをつなぎあわせた構造になっています。太陽電池に光が当たると、その光エネルギーは太陽電池内に吸収され、これにプラスとマイナスを持った粒子(正孔と電子)が生まれ、マイナスの電気はN型シリコンへ、プラスの電気はP型シリコンへ多く集まります。このため太陽電池の表面と裏面につけた電極に電球やモータをつなぐと電流が流れます。これが太陽電池の原理です。

セル、モジュール、アレイとは?
セル  : 太陽電池の基本単位です。結晶系の場合は、200~400μmの厚みの薄いシリコン板ウェハーにPN接合を形成後、電極を付けたもので、電圧は約0.5V、電流は面積 に比例します。125mm角で5A前後の電流が発生します。
モジュール  : 野外使用環境に耐えるようセルを必要枚数直列に接続し、強化ガラス・樹脂・フィルムで覆い、アルミ枠等を付けパッケージ化したものです。
アレイ  : モジュール(パネル)を複数枚、直列あるいは並列に結線し架台等に設置したものです。
太陽光発電システムとはどのようなものですか?

太陽光発電システムは太陽電池モジュールアレイ、パワーコンディショナ、これらを接続する配線、接続箱、屋内分電盤および交流側に設置する電力量計などで校正されます。“太陽の光エネルギー”を太陽電池アレイで直接電力(直流電力)に変換し、パワーコンディショナで直流を交流に変換し、建物内または構内設備に電力供給します。また、使用量より発電量が多く余った電力は電力会社に売電されます。

雨・曇りなど天候に左右されるか?

太陽電池の発電量は入射する光の強度に比例します。曇りでは晴天の1/2~1/10、雨天では1/5~1/20になります。

ごみやほこりによる発電量の影響は?

太陽電池にゴミやホコリが付着する晴天が続き、砂ほこり等が付けば発電量3~5%程度ダウンすることもありますが、雨風で洗い流されるとほぼ元の能力に回復します。
一般の住宅地区では、塵などの汚れは降雨で洗い流されるので、掃除の必要は殆どありません。
また,木の葉や鳥の糞などが、部分的に付着しても発電量が大きく損なわれることはありません。
ただし、交通量の多い道路への隣接地域では油性浮遊物が付着し降雨だけでは流されない場合があります。平均的な都市部で汚れによる出力低下はおよそ5%以下です。

夜はどうするのか。蓄電池などはあるのか?

現時点では蓄電池への蓄電コストがプラスとなるため、電力会社の配電線とつなぎ、よるは電力会社の電気を利用します。住宅用は、昼間に余った電気は売り、夜は電力会社の電気を買うシステムを採用し補助金の対象としていますが、防災用システムでは蓄電池を使用したシステムも設置されています。

太陽電池は蓄電できるのか?

太陽電池は太陽光により発電しますが、太陽電池事態に蓄電能力はありません。蓄電の際は別途二次電池を備えた太陽電池システムが必要となります。

ガラスの反射に付いてはどうですか?

特殊ガラスを使用しており、窓ガラスほど反射しない表面となっており、とくに問題となった事はほとんどありません。特殊な例としては道路の中央分離帯用の防眩タイプガラスを使用した設置例もあり、低反射タイプのものも用意されています。

積雪の日も発電するのか?

積雪の場合は太陽電池の発電量は期待できません。傾斜を持たせた太陽電池モジュールアレイ上の、光が届く程度のわずかな積雪であれば、太陽電池セル部の蓄熱と、周囲の気温上昇により一部の雪が溶け滑落します。一方、積雪量が多く太陽電池に光が届かなければ、発電はできなくなりますので、雪が多い地域では、雪がパネルから滑り落ちる角度とし、積雪以上の高さの補高台に設置する等の考慮をして計画します。

太陽光発電の長所は?
  1. クリーンな発電方式です。太陽光発電は、光エネルギーを電気エネルギーに直接変換するので、物理的あるいは科学的変化を伴いません。発電時に一切の排出物の発生がなく、可動部分も無いため騒音の発生もありません。
  2. 発電のためのエネルギー源は太陽光であり非枯渇エネルギーであり、且つ無料です。
  3. 可動部分が無いので保守が容易なため無人化が可能であり、且つ長寿命です。
  4. 必要に応じて小規模なものから大規模なものまで、自由な設置が容易にできます。
  5. 環境に優しいエネルギーを導入することで、各自治体における住民意識の向上や、企業のイメージアップに貢献することができます。
太陽光発電の短所は?
  1. 他の発電設備に比べると、発電効率が低いため、ある程度の面積が必要となります。しかし、屋上、屋根等の遊休スペースに設置することが可能です。
  2. 発電出力は日射がある昼間しか発電できず、季節、時刻、天候に左右されます。また、夜間は発電できません。しかし通常は,電力会社の電力と連携することにより負荷に安定した電力を供給できます。また目的に応じて蓄電池を設けて発電可能な昼間に電気を貯めておき、夜間や災害時の停電時にその電気を使用する防災型システムもあります。
  3. 技術進歩と市場の広がりで価格は下がっていきますが、まだ他の発電設備に比べると発電単価は割高です。国策として太陽光発電拡大には様々な補助金が準備されています。
今なぜ太陽光発電を推進しなければならないのか?

地球温暖化をはじめ、酸性雨、オゾン層破壊など、地球環境は目に見えて悪化しています。この背景には、石油・天然ガス・石炭といった化石燃料の大量消費(CO2の増大)による環境破壊が大きな要因としてあげられます。18世紀に石炭を使い始めて以来、私たちは石油や天然ガスなどをエネルギー源として大量に使用してきました。約2億年かかって蓄えられたこれら化石燃料を、1950年頃から急激に使用量を増やし、今後、100~200年で使い切ろうとしています。石油残存量に限っていえば、なんと44年で枯渇すると言われています。問題は燃料の枯渇にとどまらず、化石燃料を燃やすことによって生じる二酸化炭素や硫黄酸化物の増加により地球環境に危機を与えています。

今後は貴重な化石エネルギーの使用をできるだけ控え、太陽光発電など自然エネルギーを活用することが使命ともいえます。

1997 年12 月に開催された「地球温暖化防止京都会議」では、地球温暖化の原因とされる二酸化炭素の排出について具体的な数値が設定されました。1990年の水準に対して、EU(ヨーロッパ連合)諸国が平均8%、アメリカが7%、日本が6%で、2008年~2012年までの期間に削減するという内容です。

このような状況の中、クリーンな発電方式である太陽光発電の普及・促進が地球環境問題の解決の一助になることが大きく期待されています。

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