太陽光発電システム

太陽光発電は、太陽電池を使用し、太陽の光エネルギーを直接電気に変換する発電方式です。

日本は、エネルギー資源となる化石燃料をほとんど輸入に頼っている島国です。その化石燃料にも限りがあり、かつ発電時に排出されるCO2が地球温暖化の大きな原因とも考えられております。その様な発電方式と太陽光発電の違いを先ずは確認していきましょう。

太陽光発電のメリット

①無尽蔵なエネルギーである。

化石燃料などの資源とは違い、太陽光はなくなる心配が無い無尽蔵なエネルギーです。

②クリーンエネルギーである。

化石燃料を燃やすことが無いため、発電時に大気汚染物質を発生させることはありません。

③メンテナンスが簡単。

太陽光発電システムはとてもシンプルな構造です。他の発電システムに比べメンテナンスが簡単です。
(但し、定期的なメンテナンスは必要です。)

太陽電池とは?

“太陽電池”は、太陽の光エネルギーを吸収して電気エネルギーに変える装置のことを指します。シリコンなどの半導体で作られており、この半導体に光が当たると、その光の強度(日射強度)に比例して発電します。この太陽電池を樹脂や強化ガラス、金属枠で保護したものが“太陽電池モジュール”です。
なお、“電池”という言葉がついておりますが、電気を蓄える機能はございません。
(詳しくは、良くあるご質問/太陽電池モジュール/太陽電池モジュールは蓄電できますか? をご参照ください。)

独立電源用太陽電池モジュール

太陽光発電システムは、大きく分けると系統連系型と独立電源型の2種類に分けられます。

①系統連系システム

発電システムが商用電力と接続されており、太陽電池で発電した電力は、自家消費するとともに、もし電力が足りなくなった場合には、電力会社等から電力を購入します。逆に電力が余った場合には、電力会社等に電力を売電します。一般家庭に設置されている太陽電池の多くがこのシステムです。商用電力系統に接続した運用方法であることから、「系統連系システム」と呼ばれております。

②独立電源システム

発電した電力をそのシステム内で自家消費するシステムです。商用電力とは接続しないことから、「独立電源システム」と呼ばれております。しかし、太陽電池から発電される電力は、太陽の光の強さ等に依存してしまいます。この為、独立電源システムの多くは、発電した電力を一度バッテリー(蓄電池)に蓄えておき、必要に応じてバッテリーから放電して使う場合が多いです。この様なシステムに使用されている太陽電池が、独立電源用太陽電池モジュールです。

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太陽電池モジュールの構成

太陽電池モジュールの発電部は、発電素子(セル)を複数枚つなげた構造になっております。1つのセルの出力電圧は、0.5~1.0V程度であるため、通常は電圧を高くするために複数のセルをはんだ付け等で直列で接続しております。この発電部を樹脂や強化ガラス、金属枠で保護し、湿気や汚れ、紫外線などの外的な要因から保護しております。詳しい構造は、太陽電池モジュール “製品ができるまで”をご参照ください。