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2012年07月05日

太陽光発電ってどんなシステム?

太陽光発電とは、太陽の「光」を利用して発電する方法です。

太陽光発電システムを構成してる主な部材は、「太陽光発電パネル」と「パワーコンディショナー」です。


「太陽光発電パネル」とは…
太陽の光を受けて電気に変換するのがこの部材です。太陽光発電システムを導入してる家の屋根に乗ってるパネル部分です。
このパネルの性能×施工面積が導入したときの発電量に大きく影響してきます。
パネルの性能の比較においてポイントとなるのは、「変換効率」と「温度特性」です。
変換効率とは、太陽光を電気に変える効率で数値が大きいほど小さい面積でも多くの発電が出来ることになります。
温度特性とは、太陽光発電では一般的に温度が上がるほど性能が低下するものなので、この特性がよいと暑い日などでも変換効率が落ちにくく安定した発電ができることになります。


太陽光発電パネルには、材料や製造方法でいくつか種類があり、それによって長所や短所があります。メーカーによって取り扱っている種類が違うこともあります。
ここでは簡単に種類の紹介をしてみます。

種類 特徴 取り扱いメーカー
シリコン系多結晶 比較的小さな結晶が集まった多結晶でできている基板を使ったもので、単結晶よりも安価に作ることができるが、単結晶よりも性能的には少し劣る。現在では主流とされているタイプのもの。変換効率は約19%ほど、温度特性は△ シャープ・三洋電機・京セラ など
シリコン系単結晶 最も古くからあるタイプのもので、一つの結晶で出来た基板を使ったものです。多結晶よりも変換効率のよい高性能なものが出来るが製造コストが高いというデメリットがある。変換効率は20%前後、温度特性は△ シャープ・三洋電機 など
薄膜シリコン
(アモルファスシリコン)系
ガラスなどの基板に薄いシリコンの膜を形成して作られたものです。シリコンの使用量が大幅に削減できるため、安く作ることができるのが最大の特徴。ただし結晶を使ったものに比べて性能が劣るのが欠点です。基板にガラス以外のものを使うと形状を自由に変えることのできるパネルを作れたり、工夫して欠点である変換効率を補ったりと細かく分類すると様々なタイプが混在している。変換効率は約9~10%ほど、温度特性は◎ シャープ・三洋電機・富士電機・三菱重工・カネカ など
化合物系 シリコンを使わない太陽光発電パネルの一つ。銅・インジウム・セレン・ガリウム等を原料とした薄膜太陽光発電パネル。まだまだ技術開発途中のものではあるが生産工程が簡単なことや高性能がきたいできるタイプである。変換効率は現状では10%強ほど シャープ・ソーラーフロンティア・ホンダソルテック など

他にも有機系というものも研究開発されているところですが、まだ実用化されていないようなので紹介は省略します。


「パワーコンディショナー」とは…
太陽光発電パネルで作られる電気は「直流電流」です。一般的に家庭のコンセントで使われているのは「交流電流」ですので、「直流」から「交流」に切り替えてあげないと各家電などで利用することが出来ません。そこで必要になってくるのが、「パワーコンディショナー」です。つまり「パワーコンディショナー」は「直流から交流への変換」と「電圧などの調整」が主な役割となります。

導入時にポイントとなる性能の1つは「電力変換効率」です、これは「直流から交流に変換する時の効率」で数値が高いほど効率よく変換してくれるということで、高いほど発電した電気を無駄なく「使える電気に変えることが出来る」ということです。

他にも、「自立運転機能」というものがついている物もあります。これは、太陽光発電システムを使って停電時でも電気を使えるようにするための機能です。これがついてないと、太陽光発電システムを導入していても、停電時に自家発電で電気を使うことができないということになってしまいます。


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