法人太陽光発電

太陽光発電システムの仕組み

太陽光発電システムとは

太陽光発電とは太陽電池を使用した発電のことです。太陽光発電システムは、太陽の光エネルギーを電気エネルギー(直流)に変える太陽電池と、その電気を直流から交流に変える変換装置(インバータ等)で構成されています。
現在、わが国で多く利用されている太陽光発電システムでは、発電した電気は建物内で使いますが、光の当たらない夜間や雨天時に不足する電力は電力会社から供給を受けます。
余剰電力が発生した場合には電力会社からの引込み線に戻し、このときの電力は電力会社が買い取るシステム(系統連系システム)が一般的となっています。

太陽光発電システム図

太陽光発電の原理

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ています。 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、太陽電池はこの2つをつなぎ合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もった粒子(正孔と電子)が生まれ、マイナスの電気はn型シリコン側へ、プラスの電気はp型シリコン側へ多く集まります。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。

太陽光発電の仕組み図

太陽電池の6つの特徴

1:燃料が不要 = 太陽のエネルギーは膨大で、永久です。

・1時間に地球上に降り注ぐ太陽エネルギーは、世界が1時間あたりに消費するエネルギー量の約1万倍もあります。
= 地球上に届いた太陽エネルギーを1時間だけ蓄えることができたのなら、全人類は残りの364日と23時間はそのエネルギーだけで暮らしていける。

2:クリーンな自然エネルギーによる発電システムです。

太陽電池は、太陽の光が当たっている限り、日射量に応じて自然に電気を発生し、騒音、排気ガス、有害物質も出しません。
パワーコンディショナが大型になるとわずかな騒音を出す場合があります。)

3:メンテナンスが容易で、保守点検費用も年間6万円程度(500kW以下・年一回の場合)

・他の発電システムに比べて長寿命で保守・メンテナンスが簡単なシステムです。定期的な点検を受けていただくことをお勧めしますが、他の発電システムに比べて維持・点検に手間がかかりません。

4:系統と連系した太陽光発電システムは、発電した電気は無駄にしません。

・太陽光発電は天候に左右され、夜間は発電できません。
系統連系システムの場合、発電電力が使用電力より多い時には余った電気を電力会社に売り(売電と言います)、少ない時には不足分だけを買うことができます(買電といいます)。

5:設置場所の用途は多彩。

・建物の屋根面や屋上、壁面、そして遊休地などでも、太陽光が当たるところならばどこでも「発電所」になります。
制限は日射条件だけです。日射条件により設置をお勧めできない場合や、設置工事が不可能な場合もあります。

6:大規模でも、小規模でも。

・砂漠一面に設置した場合でも、電卓サイズでも、太陽電池はその規模に関係なく発電効率が一定です。(kWあたりの発電量は一定です。)
火力・水力・原子力発電などのように、必ずしも大きなプラントを必要としません。ご希望や設置条件に合わせて数Wから数千kWまで自由に発電規模を選択できます。

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