太陽光発電のしくみ

太陽光発電とは?システムや売電のしくみについて

太陽光発電システムの特長やしくみを知ろう!

太陽光発電をこれから検討している人でも、実際に太陽光パネルで発電するしくみを知っている人は少ないのではないでしょうか。

そして、太陽光発電をする上で「細かいしくみを知る必要があるのか」ですが、ぶっちゃけ必要ないです。

ただ、せっかく自宅に設置しようとしているなら、やっぱりしくみも知ってた方がいいですよね。

かえるくん
少し知っているだけでも設置するかどうかの判断に役立つこともあるよ。
たしかに、エコにつながるかとかも設置の理由になるもんね。
うさぎちゃん

そこで今回は太陽光発電のしくみを紹介していきます。

太陽光発電とは?

太陽光発電とは

みなさん知っての通り、太陽光発電とは、太陽光のエネルギーを太陽光パネルを使って電気に変える発電方法のことをいいます。

太陽光発電がエコだと言われる理由としては、化石燃料(石炭・石油・天然ガスなど)や埋蔵資源(ウラン・原子力など)と違い、自然環境から持続的に得られるエネルギーだからです。

このようなエネルギーを再生可能エネルギーと呼び、環境に優しいエネルギーとして注目されています

再生可能エネルギーと枯渇性エネルギー

太陽光発電を再生可能エネルギーと呼ぶものの、エネルギーにはどんなものがあるのかを紹介します。

電気を作り出すのに必要なエネルギーは、大きく次の2つになります。

  • 再生可能エネルギー
  • 枯渇性エネルギー

それぞれ電気を作り出すというところは同じですが、性質は異なったものとなってきます。

かえるくん
ちなみに太陽光発電は、再生可能エネルギーの他にも「新エネルギー」とも呼ばれているんだよ。
電気を作るエネルギーにも、いろんな呼び方があるんだね。
うさぎちゃん

それぞれの特徴は次の通りです。

再生可能エネルギー

再生可能エネルギーは、太陽光発電の他にも風力や地熱、水力など自然に起こる現象を利用して、なおかつ繰り返し使えるエネルギーになります。

なので、エネルギー源を枯渇させずに、供給し続けられるエネルギーと考えられます。

太陽光発電であれば、二酸化炭素(CO2)の排出も騒音や振動もなく、天気さえよければ勝手に発電できるので、環境にかなり優しいエネルギーになります。

枯渇性エネルギー

枯渇性エネルギーは、エネルギーの埋蔵量に限りのあるものをいいます。

化石燃料や核燃料がこれにあたり、繰り返し使えるものではないのが特徴です。

そして、使えば減少していくので、遠い未来では枯渇してしまう可能性のあるエネルギーになります。

また、燃やすことで二酸化炭素(CO2)が発生するため、増えすぎると環境にも大きな影響を及ぼします。

環境にやさしいエネルギー

よくいわれる太陽光発電のメリットとして、先ほど挙げたような環境にやさしいクリーン性のあるエネルギーという部分があります。

ただ、一部では「そもそもの太陽光パネル本体などを作るのにも電気や資源を使っているのでエコじゃない」と否定されている場合もあります。

これについて、数年間はそうだとしてもそれ以降は電気を生み出す方が多くなるので、普通にエコなエネルギーだと思ってます。

また、がむしゃらに山を切り崩して設置するのは何か違うかなとも思いますが、自宅の屋根につける分は個人的には全然ありです。

太陽光で発電するしくみ

太陽光発電は先ほどの説明のように、再生可能エネルギーの太陽光での発電方法となります。

太陽光での発電には、太陽光パネルから電気として使用、または電気を売るまでにいくつかの機器が必要となります。

太陽光発電システムの構造

太陽光発電システムの電気の流れの構造は下記の流れとなっています。

太陽光での発電の流れ

step
1
太陽光パネル(モジュール)
→太陽光エネルギーを電気に変換する

step
2
接続箱
→配線をまとめてパワーコンディショナーに電気を送る

step
3
パワーコンディショナー
→直流電力を交流電力に変換する

step
4
分電盤
→電気を各コンセントに分配する

step
5
電力計(売電)
→余剰電力を測定する

簡単にいうと、太陽光パネルから順番に家庭で使える電気に変えるという感じです。

この中で発電量に特に関係してくるのが、太陽光パネルとパワーコンディショナーになります。

これら2つの電気に変換する容量(kW)によって、同じ天気でも発電量が変わってきます

なので、見積もりなどでみるポイントはこの2つがメインになります。

発電量に影響する設置環境

太陽光発電は設置環境が発電量に大きく影響してきます。

発電量に関わってくるのが次の3点になります。

発電量に関わるポイント

  • 日射強度
  • 日照時間
  • パネル(モジュール)の温度

日射強度

日射強度とは、太陽光の当たっている光の強さです。

この太陽光を電気に変えているので、強ければ強いほど発電量は増えてきます。

日照時間

日照時間は、太陽があたっている時間です。

当然ながら日本では、夏が長くて冬が短くなります。

なので、夏の発電量が年間でも多くなりやすいです。

パネル(モジュール)の温度

上記の2点だけで考えると夏が1番発電しそうですが、実際には5月が1番発電量が多いといわれています。

その理由がこのパネルの温度です。

太陽光パネルは、温度が上がりすぎると発電量が減少するため、真夏の8月よりも5月の方が発電量が高くなることが多くなります。

実際には天気によって変わりますが、基本的には5月と8月が年間で発電量の高い月となってきます。

発電した電気の使い方

そうやって発電した電気ですが、使い方は2通りあります。

1つは「余剰買取」で、もう1つが「全量買取」です。

余剰買取と全量買取

呼んで字のごとくですが、余剰買取は「余った電気を電気会社が買い取るもの」、全量買取は「発電した電気すべてを電気会社が買い取るもの」です。

基本的に、自宅に設置する太陽光発電では余剰買取になり、10kW以上の事業用の大きさが全量買取となります。

長い目での投資として考えると全量買取の方がお得になるのですが、個人的には日々の生活を考えると余剰買取の方がお得だと思います。

このあたりは改めて別の記事で紹介しようと思います。

しくみを知るとわかること

ざっと太陽光発電のしくみについて説明しましたが、これらもお得になるために少しは役に立ってくることもあります。

それは、しくみを知ることで、太陽光発電について理解がしやすくなるからです。

例えば、発電量の環境について知っていることで、夏に気温が高くなりやすい地域だと、「熱に強いパネルを選んだ方がいい」などの設置会社の説明の意味がわかったりします。

簡単な説明のみになってしまいましたが、いくつかのパターンの見積もりを貰った時などで、何かの役にたってくれればと幸いです。

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