簡単に理解できる！太陽光発電の原理と仕組み！電気はどうやってできている？ | 楽エネ（太陽光発電・蓄電池・ソーラーパネル専門商社）
つづいて、太陽光発電システムの仕組みをご紹介します。 太陽光発電システムは「システム」という言葉が示すとおり、複数の機器の集合体です。 それぞれの機器は違った役割を担っています。 一般的な太陽光システムを構成しているのは以下のような要素です。 太陽光発電システムの構成要素 太陽電池 太陽の光を受け取り、電気エネルギーに変換する。 接続箱 太陽電池から出る配線を集約し、パワーコンディショナーに接続する。 パワーコンディショナー(パワコン) 直流電流を交流電流に返還する装置。太陽電池によって発電された電気を家庭で使える形に変換する役割を担う。 分電盤 交流電流を家庭の配線へと分配する装置。 電力量計 売電する電力量をメーターで可視化するための装置。 太陽光発電の発電量は? 太陽光発電の発電量は、システムの全体の規模と日射量に比例します。 また、光エネルギーが電気エネルギーに100%変換されるわけではないため、 エネルギーのロスについても考慮する必要があります。 下記は発電量の簡単な計算式です。 発電量=システムの容量(kW)×日射量(太陽光の強さ)×損失係数(ロス) システム容量は、単純に設置する太陽光パネルの容量と枚数によって決まります。 日射量は太陽光の強さのほか、天候、角度、季節、気温、地域などによって変動する要素です。 損失係数は太陽光パネルやパワーコンディショナーの変換効率によって決まります。 変換効率については「 太陽光発電の発電効率とは?ソーラーパネルが影響しているって本当? 」でくわしく解説しています。 変動要素が多いため確実な数字ではありませんが、太陽光発電システム設置容量1kWあたり年間1, 000kWhほど発電する見込みです。 住宅用の太陽光発電システムは4kW程度の容量が一般的になっています。一般世帯が年間に消費する電力は約4, 800kWhのため、4kWの太陽光発電システムがあれば8割程度の消費電力をまかなえる計算になります。 産業用太陽光発電設備の仕組みは?
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太陽光発電 太陽光発電とは 知っておきたいソーラーパネルの仕組み ソーラーパネルに太陽光が当たれば発電するのは知っていても、その仕組みはわからない人も少なくないでしょう。ソーラーパネルから電気が作られる仕組みを理解できれば、パネルを設置する時にどのようなことに気を付けたら良いかもわかりやすくなります。太陽光を十分に活用して、少しでも売電収入のアップや電気代の削減を行いましょう。 ソーラーパネルの仕組みは? 太陽光発電では、ソーラーパネルが太陽の光を受けることで電気が発生します。これは「光電効果」と呼ばれる仕組みです。世界にある物質の最小単位は原子で、原子核の周りを電子が回っているという構造をしています。そこに光(光子)が当たると、光のエネルギーで原子核と電子のつながりが切れて、電子が外に飛び出してくるのです。光電効果はソーラーパネルでなくても起こりますが、そのような場合、発生する電子の量はわずかで、しかも電子は外に飛び出すと、すぐにどこかへ行ってしまいます。 また波長の長い、弱い光エネルギーだと光電効果は起こりません。そこで、できるだけさまざまな波長の光を利用して光電効果を起こさせ、そこからできた電子を飛ばさずに電気として利用するために、太陽光発電の太陽電池はシリコンなどの半導体を使用して作られています。半導体は、強い短い波長の光より、少し弱い光でも光電効果を起こさせることができ、発生した電子を特定の方向に流します。そのため電子を電気として使うことができるようになるのです。その太陽電池を、風雪などの自然環境で傷まないように保護する素材で包み、板状にしたものがソーラーパネルです。 発電量を左右するのはソーラーパネルのどの部分? ソーラーパネルの性能は、変換効率で表されます。変換効率とは、太陽光をどれくらいの割合で電気に変えられるかという数値で、「光電変換効率」のことです。変換効率が20%だと、太陽光100%のうちの2割を電気に変換できるというわけです。変換効率が高いほど発電できる電気量は多くなるので、ソーラーパネルを選ぶ時には重要な部分になります。 変換効率には、セル変換効率とモジュール変換効率があります。セル変換効率は、太陽電池ひとつ(セル)当たりの効率で、モジュール変換効率はソーラーパネル(モジュール)1平方メートル当たりの効率の数値です。一般的には、モジュール変換効率の数値はセル変換効率よりも低くなります。太陽電池同士はソーラーパネル内で配線によりつながっていますが、そのセルとセルの間にはわずかな隙間があり、その部分は当然発電しません。また電気が配線を流れる間に電気抵抗などの理由で、減少もします。 そのため、モジュール変換効率の数値のほうが、実際にソーラーパネルを設置した時の数値により近いのです。ソーラーパネルの変換効率は、大体モジュール変換効率で表記されています。しかし中にはセル変換効率で書いているメーカーもあるため、きちんと確認することが大切です。 ソーラーパネルの発電効率を最もよくする方法とは?
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太陽光発電の固定価格買取制度(FIT)が、2019年から順次満了! PIXTA 太陽光発電の「再生可能エネルギー固定価格買取制度(FIT制度)」が、2019年11月から順次満期を迎えています。 ご自宅にソーラーパネルを設置している家庭では、太陽光発電した余剰電力を国が定めた固定価格で売電している人がほとんどです。ただしこの制度はもともと、期間限定という取り決めがありました。制度開始は、2009年11月。そこから10年たった2019年11月以降、「固定価格での買い取りの対象」から外れる人が出始めています。 例えば、2010年1月から売電を開始した人は、2020年1月に固定価格買取期間が満了(卒FIT)。 そこでいま卒FIT後の売電をどうするかが、話題となっています。 卒FIT後、太陽光発電の余剰電力の売電はできなくなるの? FIT制度終了後も、電力の買い取り自体がなくなるわけではありません。 買取契約が継続となっている場合は、新しい単価で買い取りが行われます。卒FIT後に同じ電力会社に売電することもできますが、買取金額はFIT制度を利用していた時よりも大幅に安くなる傾向にあります。 注意したいのが、買取契約が引き継がれず買い取り者が不在になってしまう場合。この場合、余剰電力は無償で一般送配電事業者が引き受けることになり、せっかくの余剰電力がタダで引き取られてしまいます。 買取契約の手続きには一定の期間が必要です。だからこそ、卒FITの時期がわかったら、なるべく早めに何らかの手立てを打つ必要があるのですね。 余剰電力の使い道1 自家消費する 自家消費とは、これまで電力会社に売っていた電気を、自宅での消費にあてること。 日ごろ使う電気代と、売電で得る金額を比べた場合、一般的な電力会社の電気料金は25円※前後で、買い取り金額はそれより低いのが一般的。例えば、東京電力は2019年6月、FIT制度満了後の買取価格を1kWhあたり8.
最新の太陽光発電の仕組みや、蓄電池、話題のFIT制度について調べました。 最新の太陽光発電住宅のしくみ【創・蓄・省】 引用: 京セラ 最新のシステムでは 太陽電池で電気をつくり、蓄電池で電気をためて、「HEMS(ヘムズ)」で賢くすることで電気を自給自足 できるしくみになっています。 AI機能を搭載した「HEMS」はスマートフォンからエアコン・照明・床暖房のON・OFF、お風呂のお湯はりが可能になります。 引用: パナソニック また、家全体の使用電力量をAIが判断して機器を自動で制御しコントロールしてくれるので、家計の節約にも役立ちます。 蓄電池は必要?
みんなが住んでいる地球を明るく照らし、植物を育て、動物を元気にする力になったり、人間が住みやすい温度にしてくれたりしているのが、太陽光(たいようこう)なんだ。太陽光はそれだけでなく、ふだんの生活に欠かせない電気をつくりだす、新しいエネルギーとして注目されているんだ。今回は、太陽光から電気がつくりだされる仕組みや、研究の歴史などについて学んでみよう。 太陽光がエネルギーになるのはなぜ? 太陽は、みんなが住んでいる地球から、約1億5, 000万Kmもはなれた場所にあるんだよ。それだけ遠くにある太陽からどうやって電気をつくりだすのか?というと、工場などの大きな建物や家の屋根、山や海のそばなどに、黒っぽい板のようなものが、たくさんならんでいるところを見たことはないかな?その装置が、太陽光を電気に変えるソーラーパネルなんだ。 さらに、ソーラーパネルを近くでよく見てみると、小さな板に分れていて、その小さな板が「太陽電池(たいようでんち)」なんだ。太陽電池に太陽光が当たると、太陽電池のなかで変化が起きて、電気をつくる(発電する)ことができるんだ。太陽電池は、太陽光が当たっている間は、ずっと電気をつくることができるんだよ。 くわしい仕組みは、また後でしっかりと見てみよう。 太陽光発電の研究はいつから始まったの? 太陽光から電気をつくる太陽光発電はとてもすごいことだけど、実は、いまから約180年も昔から研究は始まっていたんだ。1839年、フランスのアレクサンドル・エドモン・ベクレルという学者が、金属の板に光をあてると電気が発生することを見つけ、1883年には、アメリカのチャールズ・フリッツという発明家が、太陽電池のもとになるものを発明したんだ。日本では、1955年に初めて太陽電池がつくられ、3年後の1958年には太陽光発電システムとして実用化されたんだよ。その後、1970年代から世界中で太陽光発電の研究がさかんになり、いまでは世界中のいろんな場所で、太陽光発電が行われているんだ。 太陽光から電気をつくる仕組みは? 太陽光発電の仕組み 簡単. それでは、太陽光から電気をつくる太陽光発電の仕組みを見てみよう。 ソーラーパネルにある一つひとつの太陽電池は、「n型半導体(えぬがたはんどうたい)」と「p型半導体(ぴーがたはんどうたい)」という2種類の半導体(はんどうたい)をはり合わせて作られていて、それぞれの半導体が、電気が流れる「導線(どうせん)」で結ばれているんだ。 ソーラーパネルに太陽光が当たると、太陽電池のn型半導体のほうに「-(マイナス)の電子」が、p型半導体のほうに「+(プラス)の電子」が集まるんだよ。そして、2つの半導体をつなぐ導線を伝わって、-の電子が+の電子のほうに移動するんだ。この電子の流れを利用して、電気を取り出すのが太陽光発電の仕組みなんだ。 ちょっとむずかしいかもしれないけど、図をよく見て太陽光発電の仕組みを覚えておこう。 太陽光から電気をつくりだす太陽電池は、「電池」という名前がついているけど、それ自体に電気をためておくことはできないので、太陽電池でつくりだした電気は、そのまま使ったり、電気をためておく「バッテリー」にためて必要なときに使ったり、使い方はいろいろとあるんだ。 (2016年5月時点の内容です)