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開発当初は極めて高価で、宇宙用等の限られた用途に用いられた。近年は発電コストの低減が進んでおり、まだ比較的高コストながらも、導入されている。 |
日記
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ソーラー発電とも呼ばれる。再生可能エネルギーの一種であり、太陽エネルギー利用の一形態である。
電化されている地域では電力会社の電力網や送電線網に接続される「系統連系型」が用いられる。蓄電池は必須ではない。 2011年時点でそれより安い価格で出荷されている例が出現している。また、さらなるコスト低減を表明している企業もある。 太陽光発電発電量 日本国内においては、補助金が中断した2005年頃から価格は増加傾向を示したが、その後新たな普及促進政策が施行されてから再び下がり始めている。 愛好家がハイブリッド車に載せるなどの例がみられる。2009年にはトヨタがプリウスがソーラーパネルによる換気システムを搭載した。船舶のエネルギー源。 なお木星など遠距離の惑星へ行く惑星探査機は、太陽からのエネルギーが小さくなってしまうため太陽光発電は通常使われない。 太陽光発電施工 最大電力点追従制御は、インバーターが太陽電池からの電圧と電流の積である電力が最大になる出力電圧で電流を取り出す制御機能である。 最大電力点追従制御は太陽光発電システムの使用者には実際の測定がむずかしく,インバーターの直流/交流変換の効率と同じく,製造者による性能表示が重要である。太陽電池の単体の素子は「セル」(cell) と呼ばれる。素子中の電子に光エネルギーを吸収させ、光起電力効果によって直接的に電気エネルギーに変換する。 製造企業の技量不足により、比較的早期に発生して交換の対象になる例もある。点検項目のガイドラインとしては日本電機工業会が定めたものなどがある。 太陽光発電売電 人工衛星の電源など宇宙空間での利用においては、温度差200℃程度の範囲に及ぶ周期的な温度変化、打ち上げ時の振動、放射線による劣化に対応できる必要がある。 太陽光発電システムの生産に必要な原料も基本的に豊富であり、少なくとも2050年頃までに予測される需要は十分に満たせるとされる。 太陽光発電メリット 太陽光発電の累計導入設備量が100GWp(=1億kWp)になると、その発電量は日本の年間総発電量の約10%に相当する(200GWpで約20%、8TWpで8倍の計算)。 太陽光発電は設備の製造時などに際してある程度の温暖化ガスの排出を伴うが、運転(発電)中は全く排出しない。 |

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ソーラー発電とも呼ばれる。再生可能エネルギーの一種であり、太陽エネルギー利用の一形態である。
輸出産業として利益が見込める。設置国のエネルギー自給率を向上させる。稼働に化石燃料を必要としないのでエネルギー安全保障上有利になる。 現時点では一般にコストが比較的高いことから普及促進に際して助成が必要とされるが、条件の良い地域では既にグリッドパリティが達成されていると見られる。 太陽光発電システム補助金 欧州主要国(フランス・ドイツ・イギリス等)では、2020年までに順次、既存の火力発電とコストで競い始めると見られている。 愛好家がハイブリッド車に載せるなどの例がみられる。2009年にはトヨタがプリウスがソーラーパネルによる換気システムを搭載した。船舶のエネルギー源。 なお木星など遠距離の惑星へ行く惑星探査機は、太陽からのエネルギーが小さくなってしまうため太陽光発電は通常使われない。 太陽光発電システム 米国サクラメント市における解析例では、20度の傾斜を持たせて設置する場合、容量が系統に貢献する度合いは25%近く増加し、価値が大きくなると報告されている。 インバータの電流制御によって除々に太陽電池の出力電流を増やした時にインバータを通過する電力が増えればさらに電流を増やす方法によって最大電力点に到達する。住宅用太陽光発電用インバータでは,太陽電池がアモルファス,結晶系など,多様な電流・電圧特性を持つので,安定に運転することが求められる。 世界各国で行われた2000例近い各種太陽電池モジュールの経年劣化調査データのまとめによれば、性能低下の速度、平均値は0.8%/年であったと報告されている。 太陽光発電見積り 太陽電池の型式によっては、使用開始時に数%程度性能が低下し、その後安定する挙動を示す(初期劣化)。 日本においても、潜在的には必要量よりも桁違いに多い設備量(7984GWp = 約8TWp分)が導入可能と見積もられている。 太陽光発電見積 太陽光発電の累計導入設備量が100GWp(=1億kWp)になると、その発電量は日本の年間総発電量の約10%に相当する(200GWpで約20%、8TWpで8倍の計算)。 ライフサイクルアセスメント(LCA)の一環である。エネルギー収支や環境性能について実用性を否定する意見は、いずれも都市伝説などとして否定されている。 |
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設備は太陽電池のほか、所望の電圧や周波数に変換するインバータ(パワーコンディショナー)や、用途によっては蓄電池と組み合わせて構成される。
他の発電方式と比較して設置の制限条件が少ない。建築物の屋根や壁面にも設置できるため、土地を占有せずに設置することが可能。材料の大部分がリサイクル可能。 一般住宅用の系統連系型などでは蓄電池を置かない場合が多いが、系統連携の場合、系統に何らかの障害が発生した場合、事故防止のために全停電させる必要がある。 太陽光発電見積もり 米国の条件の良い地域では、2012〜2014年頃に天然ガス等の発電コストよりも安くなり始めると見られる。 発電した電力を二次電池に蓄電してその場で利用し、外部送電網に接続しない形態。夜間や悪天候時の発電量低下時も太陽光発電のみで利用される。 また将来的にはスマートグリッドなど、他の発電方式や電力需要側も含んだ系統全体での包括的対策が必要と考えられている。 京セラ太陽光 また独立形のシステムなどで電力の殆どを太陽光発電に頼る場合などは、何らかの蓄電装置を追加して需給の差を埋める。 モジュール化により取り扱いや設置を容易にするほか、湿気や汚れ、物理的な応力からセルを保護する。モジュールの重量は通常、屋根瓦の1/4-1/5程度である。 メーカーの製造ミスなどで早期に出力低下などのトラブルが起こることもある。通常の経年劣化による出力低下は20年で1割未満と報告されている。 パナソニック太陽光 検証手段としては実際に屋外の環境に晒すフィールドテストが1980年代から大規模に行われ、現在20数年分のデータが蓄積されている。 このため太陽光発電の導入量は、安定電力供給の電源構成上の観点から決まるとされる。そのような観点から導入可能な設備量は102GWp-202GWp程度と言われる。 パナソニックソーラー 運転時は燃料を必要とせず、GHGを排出しない。メンテナンスや廃棄時に排出するGHGや投入エネルギー量も比較的少ない。 採鉱から廃棄までのライフサイクル中の全排出量を、ライフサイクル中の全発電量で平均した値は数十g-CO2/kWhであり、化石燃料による排出量よりも桁違いに少ない。 |
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技術的特徴としては、発電量が日照に依存して不随意に変化する一方、昼間の電力需要ピークを緩和し、温室効果ガス排出量を削減できるなどの特長を有する。 また近年は軽量で柔軟なフレキシブル型太陽電池も開発されており、取り付けの自由度が高まっている。 未電化地域、宇宙・離島のような遠隔地、道路標識のような小電力用途等では、系統に繋がず、蓄電池や他の電源を組み合わせた独立型の構成が用いられる。 日本国内においては、補助金が中断した2005年頃から価格は増加傾向を示したが、その後新たな普及促進政策が施行されてから再び下がり始めている。
発電した電力を二次電池に蓄電してその場で利用し、外部送電網に接続しない形態。夜間や悪天候時の発電量低下時も太陽光発電のみで利用される。 また将来的にはスマートグリッドなど、他の発電方式や電力需要側も含んだ系統全体での包括的対策が必要と考えられている。 転職工場 比較的長い周期(数時間-数日)の変動について: 系統連系が主体の導入形態の場合、導入量が少ない段階では、この変動については当面大きな心配は無いとされる。 また幾つかの薄膜型太陽電池では、複数の直列接続されたセルを1枚の基板に作り込むことで、小型でも高い電圧を発生でき、セルを直列結線工程も省力化できる。 メーカーの製造ミスなどで早期に出力低下などのトラブルが起こることもある。通常の経年劣化による出力低下は20年で1割未満と報告されている。 太陽電池価格 太陽電池の型式によっては、使用開始時に数%程度性能が低下し、その後安定する挙動を示す(初期劣化)。 太陽光発電システムの生産に必要な原料も基本的に豊富であり、少なくとも2050年頃までに予測される需要は十分に満たせるとされる。 太陽光発電激安 システム製造時のGHG排出量や投入エネルギー量は、システムに用いる太陽電池の型や、量産に用いる技術、量産規模などに影響される。 欧州南部での見積もりでは、結晶シリコン太陽電池は現状で25-32g-CO2/kWh、将来は約15g-CO2/kWhに減少すると予測されている |




