太陽光発電とエコ生活

太陽光発電のしくみ

住宅用の太陽光発電システムは、太陽の光エネルギーを太陽電池によって直流電力に発電・変換しています。
この、太陽電池から発電された直流電力は、接続箱で直流配線が一本にまとめられ、パワーコンディショナに送られます。パワーコンディショナーでは、接続箱から送られてきた直流電力を電力会社と同様の交流電力へと変換し、配電盤から家庭内で使う家電製品に発電した電力が送られます。

一般的な住宅用太陽光発電システムは、「系統連係方式」と呼ばれる方式であり、これは電力会社の配電線とつながっており、発電した電力が家庭内で使う消費電力を上回った時は、電力会社に余った電力を送電し（逆潮流）、買い取ってもらう事ができます。これを「売り電」といいます。

逆に、発電した電力で消費電力を賄うことができない場合、例えば、曇りや雨、積雪、夜間、季節による日射量などの影響で発電量が少ない時など。こういった時は、不足した電力分は電力会社の電気を利用します。これを「買い電」といいます。

こういった電気のやりとりは、自動的に行われますので、特別な操作は必要ありません。

太陽光発電システムは、このように安定した電力を確保しながらも、天気のいい日などに多く発電した分は電力会社に買い取ってもらう。曇りの日など太陽エネルギーでの発電量が足りない場合は、電力会社から不足分を供給してもらう。というしくみで発電、供給しています。

太陽光発電システムのデメリット

太陽光発電システムには、メリットが多く、デメリットはないように思いますが、やはりデメリットもいくつかありますね。
大きく３つに分類されます。

１：導入コストが高い。

太陽光発電を設置する場合、2008年現在で、1K当り60万～80万。仮に3KWを導入すると180万～240万の初期費用がかかることになります。（設置費用込み）この200万近くの初期導入費用を高いと感じるか、安いと感じるかは、個人の価値観となりますが、決して安い買い物ではないように思います。

また、メーカーや販売店によって値段がかなり違う場合も多いですね。
残念ながら太陽光発電は、まだ広く知られていない部分も多く、そこを利用した「ぼったくり業者」も存在します。（注意しましょう。）

世界一のシェアを誇るシャープが比較的安価なようです。

２：減価償却（元がとれるまで）に20年ほどかかる。

太陽光発電3KWの年間平均発電量で、仮に試算してみます。

太陽光発電年間発電量は、天気など条件により異なりますが、2007年のデーターから３KWの場合で3242Kwh。太陽光発電売却電力単価が1ｋｗあたり25～26円なので、金額にして8.4万円。

3KWの太陽光発電システムを仮に200万円で導入した場合、減価償却までに約23年かかります。

この23年間のうちに、パワーコンディショナーの交換などもあるでしょうし、故障による出費などもあるかもしれません。23年間はちょっと長いので、太陽光発電システムのコストダウン、発電の高効率化が今後の課題ですね。こういった問題が解消されれば、10年くらいで減価償却も可能となるでしょう。

３：発電効率のばらつき。

• 天候に左右される。

太陽光発電は天候によって発電量が変動し、くもりや雨の時は晴天時と比較すると大幅に発電量が低下します。また夜間は発電できません。

• 設置場所や立地条件により発電効率に差がでる。

太陽光発電システムの設置方向によって、太陽の入射角が変化しますので、発電効率が変化します。真南に傾斜角30度で設置すると、もっとも効率がよくなります。つまり、設置予定の屋根形状や向きによっては、効率のよい発電ができないこともあります。

また、地域によって発電量に多少の差があります。（日射量から算出）
例えば2007年の年間発電量をみると、四国で3450kwh。北陸では2908Kwhと542Kwhの差があります。太陽の光は、その地域の緯度によって変化するので、一定ではないということになります。

• 温度による発電効率の影響

太陽電池モジュールは夏場の日差しの強い時などには、モジュール温度が60～80℃にも達することがあります。太陽電池は、温度が上昇すると、出力電圧が低下し、発電効率が夏場で20％ほど低下するようです。つまり、季節により発電効率が変化します。
また、受光面の汚れなどでも発電効率が数％低下します。

太陽光発電システムも、やはり何かしらの課題は抱えていますね。導入コストと発電効率が改善されると、普及率もグッと上がると思うのですが。

太陽光発電のメリットは大きく５つに分類されます。

１：枯渇することのないクリーンエネルギー

太陽光発電のメリットは、エネルギー源が無尽蔵で、クリーンであることです。
石油を燃焼させて電気を起こす火力発電のように、発電時にCO2（二酸化炭素）や排気ガスなどの大気汚染物質を発生させることがありません。

また、太陽光発電システムは運転に燃料を必要とせず、燃料費の変動の影響をうけない。

２：設置場所が限定されない

設置する場所や広さに合わせて自由に規模を決めることができるため、一般家庭から大規模施設まで、その施設に合った太陽光発電システムを設置することができます。

騒音や排出物がないので、日射量を確保することができれば設置場所を選びません。屋根や屋上などへの設置のほか、最近ではビルの壁などにも設置することができます。

３：維持・メンテナンス性

太陽光発電システムは、可動部分が無いものがほとんどで構造的にシンプルであるため、ほかの発電システムに比べメンテナンスも簡単です。システムの寿命も比較的長く、現在、太陽光発電に用いられる太陽電池の耐用年数は、設置場所にもよりますが、20年以上といわれています。

また、太陽光発電パネルに使われている素体の寿命は半永久的であり、機械・電機部品の交換によるリサイクルが容易という利点もあります。

４：効率と利用方法

太陽光発電は、導入するシステムの規模に関係なく発電効率が一定であり、任意の規模で利用できます。
発電のピークが昼間の電力需要ピークと重なっており、ピーク時の電力の削減に効果がある。また、太陽光発電システムは、需要地に近接して設置できるため、送電のコストや損失を低減できます。

分散型電源のため、地震や台風などの災害などで停電した場合でも、パワーコンディショナ（通称パワコン）の自立運転機能により、太陽光さえあれば日照量に応じて発電した電気を非常用電源として使用できます。

また、設置国のエネルギー自給率を向上させることができます。

５：電気料金の削減

日中、太陽光を利用して発電した電力は、家庭の電力として使用するので、その間の電気代は無料。また、日照量が少ない曇り、雨、雪の日は優先的に自家発電電力を使用し、足りない分だけ電力会社から電気を買うので、毎月の電気代を効率的に減らすことができます。

太陽電池で発電された電力は、家庭の消費電力として利用されますが、使用しきれずに余った電力は、余剰電力として電力会社へ売ることができ、通常の電気料金とほぼ同じ電力単価で買い取ってもらえます。

東京電力の電力量料金（従量電灯B）

各電力会社の電力量料金単価は使用量によって３段階に分かれていますが、太陽光発電により最も単価の高い日中の電力を補ってくれるため、1ヶ月の使用量を減らすことができます。つまり、１ヶ月の使用量が120kwhまでの最安の電気料金単価になるので、電気料金の削減ができます。

太陽光発電には、多くのメリットがありますね。これだけのメリットがあれば、もっと普及してもいいように思いますが、やはり導入コスト（初期投資費用）の問題が大きいのでしょう。

太陽光発電とは

• 「太陽電池」を用いて、太陽の光エネルギーを電気に変換する発電方法。
• 太陽の光という「再生可能エネルギー」
• 温室効果ガス排出量削減に貢献。
• 設置や保守が容易である。
• 日本は、世界でもトップクラスの太陽光発電技術国。

太陽光発電の特徴

現在、日本は、石油や石炭などのエネルギー資源のほとんどを外国からの輸入に頼っていますが、こういった化石燃料は使い続ければいずれなくなってしまいます。
太陽の光という無尽蔵のエネルギーを活用する太陽光発電は、年々深刻化するエネルギー資源問題の有力な解決策の一つとして注目されています。

では、太陽光発電には、どういった特徴があるのでしょう。

太陽光発電は、太陽電池を利用し、太陽光のエネルギーを電力に変換する発電方法で、昼間時のみに発電することが最大の特徴。（蓄電方式もありますが、コストが高くメリットが少ない。）
また、再生可能エネルギーの一種であり、二酸化炭素などの温室効果ガスの排出量削減に貢献。欠点は導入コストがまだ比較的高く、対費用効果が低いという問題があります。

これからの太陽光発電

地球環境にやさしく、エネルギー資源問題も解消できるすばらしいシステムですが、いかんせん導入費用が高いです。住宅用太陽光発電の導入を検討している方も多いでしょうが、導入費用面であきらめざるを得ない部分もありますよね。

しかし、太陽光発電のコストも下がりつつあり、いずれ多くの住宅用太陽光発電が設置されることでしょう。

太陽光発電を知り、その費用に対して価値がある金額と思えればすぐに導入できるでしょうが、そのためには太陽光発電をよく知らなければなりません。

太陽光発電の買い時と思える、来る日のために、しっかり学んでおきたいですね。

ちなみに、洞爺湖サミットにおいて地球温暖化対策が話し合われていますが、福田総理は、「ドイツに奪われた太陽光発電世界一の座を奪還する」及び、「温室効果ガスの排出量削減」のため、太陽光発電の普及率を７０％まで上げる目標を掲げています。
この目標を達成するために、太陽光発電の助成金制度の復活と太陽光発電設置費用の半減を今後3年～5年以内で実施すると明言しています。

今後の展開によっては、太陽光発電の導入がしやすくなるかもしれませんね。