住宅用コラム
太陽光発電の原理がわかれば納得！お得でエコな使い方とは？
最終更新日：2021-12-23 著者：Ｌｏｏｏｐ編集部
エコな電力といわれている太陽光発電ですが、実際に自宅への導入を検討する時はどんな点に注目すればいいのでしょうか。 太陽光発電は自然のエネルギーを用いるため、導入する場所や建物によって設置の仕方や得られる電力量が変化してしまいます。全ての状況を網羅的に判断するには、専門の業者の方に見積もりや相談をすることになりますが、原理をあらかじめ知っておくことで話がわかりやすくなり、設置を検討する際に気を付けるべきポイントが見えてくるようになります。 そこで、太陽光発電の原理やメリットデメリットに触れながら、導入の際に考えておきたいポイントをご紹介したいと思います。
太陽光発電の原理を知っておこう！
家庭の太陽光発電には、様々な機器が使用されています。中でも、太陽光を電力に変換する太陽電池モジュールや、生み出した電力を使用できる電力に変換するパワーコンディショナが主なものとなっています。太陽電池モジュールは、一般的にソーラーパネルと呼ばれるもので、この「モジュール」は「セル」と呼ばれる太陽電池の最小単位の構造が複数集まってできています。
この「セル」が太陽光を電力に変える働きをしています。セルの中身はn型とp型の半導体を重ね合わせてできており、ここに太陽光があたると電子と正孔が発生し、電極につないだコネクタに電流を流します。太陽光発電に重要な発電効率の向上について、日本をはじめ世界の様々な企業や研究機関が取り組んでいます。現在日本で家庭用に作られている太陽光発電の効率は20％ほどといわれていますが、この発電効率を高めるために、設置の方法や電池の素材などの見直しが行われています。
太陽光発電の原理からわかるメリットとデメリットは？
太陽光発電のメリットとしては、原理でもあったように、電力を生み出す元となるエネルギーが太陽光以外必要ないという点となります。火力発電などと比べ、燃料が必要ないことや廃棄物が発生しないことによりクリーンな発電方法といえます。また、エンジンなど活発に稼働する部分がないため、全体的に故障が発生しにくく、メンテナンスが少なく済むというメリットもあります。
それに対してデメリットとしては、自然の太陽光をエネルギー源とするため、天候に左右されてしまうことが挙げられます。そのため、毎日の発電量に安定性がなくなってしまい、発電量を予測することは難しくなります。また、太陽光発電は設置したパネルの面積によって発電量が変化するため、狭い場所には向きません。
その他日光を取り入れることが難しい土地の場合は設置しても生産できる電力に限りがあることもあります。設置する前にどのくらいの電力を生産したいかを考え、事前に検証を行う必要があります。若干の問題であれば設置の際の工夫などで回避できることもあるため、相談してみるとよいでしょう。
原理を理解して太陽光発電を上手に活かして使おう！
ここまでご紹介したように、太陽光発電は自然のエネルギーを元に電力を生産するため、環境が原因で生産量が日々変化してしまいます。そのため、生産できる電力量を考える時は、何日間かだけでなく、できれば年間の平均を元に計算したほうが適切な見込みを出すことができます。
また、エネルギー効率の1%の違いはその後の生産量に多く影響します。変換効率の高いパネルの研究が随時行われているので、設置を検討する際は変換効率20％ほどといわれていますが、この発電効率を高めるために、設置の方法や電池の素材などの見直しが行われています。
太陽光発電の原理からわかるメリットとデメリットは？
太陽光発電のメリットとしては、原理でもあったように、電力を生み出す元となるエネルギーが太陽光以外必要ないという点となります。火力発電などと比べ、燃料が必要ないことや廃棄物が発生しないことによりクリーンな発電方法といえます。また、エンジンなど活発に稼働する部分がないため、全体的に故障が発生しにくく、メンテナンスが少なく済むというメリットもあります。
それに対してデメリットとしては、自然の太陽光をエネルギー源とするため、天候に左右されてしまうことが挙げられます。そのため、毎日の発電量に安定性がなくなってしまい、発電量を予測することは難しくなります。また、太陽光発電は設置したパネルの面積によって発電量が変化するため、狭い場所には向きません。
その他日光を取り入れることが難しい土地の場合は設置しても生産できる電力に限りがあることもあります。設置する前にどのくらいの電力を生産したいかを考え、事前に検証を行う必要があります。若干の問題であれば設置の際の工夫などで回避できることもあるため、相談してみるとよいでしょう。
原理を理解して太陽光発電を上手に活かして使おう！
ここまでご紹介したように、太陽光発電は自然のエネルギーを元に電力を生産するため、環境が原因で生産量が日々変化してしまいます。そのため、生産できる電力量を考える時は、何日間かだけでなく、できれば年間の平均を元に計算したほうが適切な見込みを出すことができます。
また、エネルギー効率の1%の違いはその後の生産量に多く影響します。変換効率の高いパネルの研究が随時行われているので、設置を検討する際は変換効率を確認してパネルを選びましょう。電力生産効率を最大にし、余った電力を売却することで利益も得ることができます。設置してしまえば追加コストが少ない太陽光発電の魅力を生かして、家計にも活かしていきましょう。
