太陽光発電のしくみ
太陽光発電システムとは
屋根などに太陽電池を取り付け、太陽の光エネルギーで電気をつくりだす発電システムです。
自然エネルギーである太陽光を使う太陽光発電システムは、どれだけ発電してもCO2を排出しないため、環境に優しいシステムとして注目されています。またご家庭で発電し、余った電気は電力会社により買い取られるため、経済的にも嬉しいシステムです。
太陽光発電システムの発電原理
現在多く利用されている太陽電池はシリコン系太陽電池であり、電気的な性能の異なる2種類(p型、n型)の半導体を重ね合わせた構造をしています。太陽電池に太陽の光が当たると、電子(-)と正孔(+)が発生し、正孔はp型半導体へ、電子はn型半導体へ引き寄せられ、表面と裏面につけた電極に電球やモーターのような負荷をつなぐと電流が流れ出します。
太陽光発電システムのシステム構成
| 1. 太陽電池モジュール | 太陽の光エネルギーから直流電力をつくりだします。 |
|---|---|
| 2. 接続箱 | 太陽電池でつくりだした電力を集め、パワーコンディショナーに送ります。 |
| 3. パワーコンディショナー | 接続箱から送られてきた電力をご家庭で使うことができる交流電力に効率良く変換します。さらにシステム全体の運転管理を行います。 |
| 4. 分電盤 | パワーコンディショナーから送られてきた電力を、優先的に家庭内に分配します。家庭内で使い切れずに余った電力は、分電盤から電力会社へ逆流して売ります。 |
| 5. スマートメーター | 余った電力を電力会社に売った電力量と、足りずに電力会社から購入した電力量をそれぞれ計測します。 |
| 6. カラーモニター | 発電状況やご家庭の電力使用状況をリアルタイムで確認できます。 |
太陽光発電システムの特徴
1.環境保全効果
自然エネルギーである太陽光を使う太陽光発電は、どれだけ発電してもCO2を排出することがないため、ご家庭で設置するだけでCO2削減に貢献できます。
※1 メーカー発電シミュレーションによる
※2 CO2の発生量は、太陽電池生産時に発生するCO2の発生量(0.0455kg-CO2/kWh)を加味し、0.3145kg-CO2/kWhで試算。
※3 火力発電の石油消費量を1kWhあたり0.227Lとして計算
2.買電量の削減
太陽光発電システムで発電した電気は優先的にご家庭の電灯や電化製品に使用されるため、電力会社から購入する買電量を削減できます。
さらに一般的な電気料金は使えば使うほど購入単価が高くなるため、割高な電力の買電量を削減でき、とてもお得です。
夜間は発電できないため、従来通り電力会社から電気を購入します。
その際、夜間の電気代を安くする時間帯別電灯契約(※)を利用すれば、さらに効率的に電気代を節約することができます。
※電力会社が提供する夜間割引などの料金プランと組み合わせることで、より効果的に電気代を節約できる場合があります。
詳しくはご契約の電力会社にご確認ください。
3. 余剰電力の売電・有効利用
ご家庭で使われず余った電力は売電するだけではなく、蓄電池等と組み合わせて夜間や災害時に自家消費することで、さらに経済的で安心です。
4. ご家族の省エネ意識、環境意識の向上
モニターによりご家庭での発電状況や電力使用量、またCO2削減量がリアルタイムで確認できるため、ご家族の皆様で楽しみながら省エネと社会貢献に取り組んでいただくことが可能になります。
昼の時間帯
夜の時間帯
5. 屋根裏の遮熱効果
太陽光パネルを屋根に設置することでパネルが遮熱効果を発揮し、夏は涼しく、冬は暖かく過ごすことができます。またエアコンなどの光熱費の削減効果も期待できます。
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屋根表面温度
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野地板裏面温度測定値
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温度差
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モジュール未設置
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モジュール設置
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夏場 70度
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49.32度
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38.4度
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-10.92度
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冬場 -5度
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8.12度
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13.35度
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5.23度
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6. 優れた耐久性
太陽電池モジュールはモーターなどがなく構造が単純なため(※)ほとんどメンテナンスの必要がなく発電し続けます。
その優れた耐久性から人工衛星や灯台にも使用されており、過酷な条件下でも長期に渡り活躍しています。
※ パワーコンディショナーは通常の電化製品と同等の耐久性となります。











