太陽光発電
太陽光発電とは？
太陽光発電は、太陽電池を使って光のエネルギーを電力に変換する発電方法です。
太陽光発電は、日当たりのよい場所を確保し、太陽電池を設置するだけで発電できます。発電量は、太陽電池面に達した光のエネルギーに比例して増減しますから、多くの太陽の光を集める技術が大切です。
太陽電池は、こんな顔をしています。
上が多結晶セルを使った太陽電池で、下がCIS型といわれる薄膜化合物系の太陽電池です。
他にもさまざまな種類の太陽電池が開発されていますが、使い方は同じです。
太陽の恵み
太陽の光は、太陽電池ができる以前から人間の暮らしには欠くことのできないさまざまな恩恵をもたらしてくれました。身近なところでは、日向ぼっこや洗濯物 干しなどで日常的にそれを感じることができます。地球的な規模で考えれば、大気や水の循環の源となるエネルギーを私たちに届けてくれるのも太陽です。 考えてみれば、化石燃料だって、地球と太陽の合作により蓄積されたエネルギーです。再生可能エネルギーの風力、水力エネルギーも太陽の恵みと考えること ができます。 太陽のエネルギーは、単位面積あたりのエネルギー量が希薄で、天候に左右され、文字通り日和見的といわれますが、一般家庭の屋根の上にとりつけられた太 陽電池で100%の電気をまかなうことも夢ではありません。近い将来に目を転じれば、プラグイン・ハイブリッド車や電気自動車を利用すれば、屋根の上で発 電した電気で、電力消費と毎日の通勤通学のためのエネルギーぐらいは、日当たりのいいちょっと広めの屋根を作れば自給することもできます。
時代、次代は太陽エネルギーの本格的な利用を要請しています
乱高下する石油、地震国として問題があり未完成で膨大な開発費の必要な原子力は、都市や産業のための膨大なエネルギーを維持するために現在でもエネルギーとしては中心であるという意見もあります。
しかし、これまでの巨大集中化した発電から消費までの流れを見直す必要があるのです。地方の時代、地方には豊富な自然環境と再生可能エネルギーを豊富に持 つ地域があります。人々は、いたずらに便利で消費中心の生活から、安全で安心して、真になっとくしながら充実した人生を送りたいと考える人も増えてきてい るのです。地方や人の暮らし、人生、日本という国の風土、、、さまざまなことを今一度考えてみるとき、屋根の上の太陽電池という技術とシステムにひとつの 可能性があります。そうしたシステムを、私たちは小規模分散型と呼びます。
技術、方法、システムが変わることが求められています。
生活の豊かさ、といった価値が問われています。
２１世紀は、気候変動とエネルギー問題に、一人一人の個人が答えをだすことが要求される時代です。
太陽電池について
太陽電池は、英語でPhotovoltaic(PV) energy、つまり光起電力エネルギーとなります。太陽の光は、結晶系などの太陽電池素子（セル）により、直接電力に変換されます。
つまり、太陽光発電で利用される太陽電池は、光のエネルギーを直接電力に変換することができます。
この直接という点は、非常に重要なポイントです。
結晶系の太陽電池では、約0.5Vの電位差が生じます。１２Ｖ系の太陽電池の場合、36セルを直列につなぐことで、17Vを得ることができます。 発電電力は、入射する太陽の光の強さに比例します。たとえば、変換効率10％の太陽電池は、文字通り晴天で850W/平方メートルの日射量ならば、その 10%の85Wを一平方メートルあたりつくりだすことができます。
太陽光発電のシステムには、発電電力を電力送電網（系統）との間で、あまったときには売り、足りないときには買うことができる系統連系システムと、発電 電力をいったんバッテリーに蓄え利用する独立系のシステムがあります。いずれも、電力を利用する設備や家庭において、日当たりのいい設置場所を確保するだ けで、電気を作り使うことができます。
太陽光発電、太陽電池を使った発電の特長は、
・発電量は、太陽の光の量に比例する。
・太陽電池の温度が上昇すると、発電効率が下がる。
・規模の大小に関係なく、日射条件と面積により期待する発電量を確保できる。
・太陽電池には、駆動部分がなく、機械的な故障を起こすことがない。メンテナンスが楽で、そのコストが安い。
・騒音、排気ガスがない
こうした特長を生かしながら、未利用な土地を活用し、電気を使う場所の近くに太陽電池を末、そこで消費する。そうしたシステムをあちこちに結んで いくような発想で、地方から都市までさまざまな消費形態にあわせて、電力を利用することができます。太陽光発電は、国内ではせいぜい20年の歴史です。さ らに、コスト、効率、システムの工夫により、時代の要請に応えることができます。
太陽光発電で世界をリードする
日本は、かつては世界一の太陽電池王国でしたが、現在では他国に抜かれつつある点もありますが、その技術はいまだ世界有数の競争力と製品の製造ならびに 利用技術をもっています。とはいえ、世界における太陽光発電技術の進歩は急速で、日本の先行者としての位置づけはもはや不動のものとはいえません。世界 は、急速に太陽光発電の利用において、進歩と発展をとげつつあると考えば、日本の風土と技術の今後には、まだまだ可能性があります。
太陽光発電により
設計者
デザイナー
設置業者
技術屋
営業
研究者
などさまざまな分野の事業があらたに生まれます。その雇用とさまざまな仕事としての可能性は、地方から大都会まで、あたゆる電力を利用し必要とする現場において大きなポテンシャルをもっています。
・設計者、デザイナー
太陽光発電などの再生可能エネルギーによる発電で得られる電力により、あたりまえの話ですが、電気エネルギーでできる仕事のすべてを行うことができま す。ただし、昼間、それも日射のあるときにしか発電しない太陽光発電の利用においては、その特質と自然条件、設置条件を含めて、使用を検討している案件に 対しての深い知識と洞察力も要求されます。
分野では、まず、計測、観測、監視、通信、ITなどでの太陽電池の電源としての可能性は近年、非常に着目されています。
最近では、太陽電池を事業所に設置する例も多くみられるようになってきました。使用する電力のすべてということではなく、何割かを太陽光発電などの再生 可能エネルギーによりまかなうことは、単に温暖化効果ガスの削減ということだけでなく、化石燃料や原子力などの枯渇性、世界の資源と政治状況に左右される エネルギーからのリスクの分散という意味合いも加わり、大変に評価を受けています。
さらに、昼間発電し、蓄電池に蓄電、夜間に利用するような照明、農業機器などの分野では、独立系の太陽光発電システムは、小さなシステムからあるていど大きなっものまで、さらに利用とシステムが発展することが期待されています。
技術的に必要とされるのは、
・通常の電気的な知識と技術に加え、ACとDC、負荷容量（量とピーク）と発電量のバランス、総合的な保守、保安のための技術
・太陽電池に関する知識と取り扱い技術
・取り付け場所、利用場所の日射量を含むさまざまな自然環境の把握
・総合的な電気、設置のための設計と加工、設置技術
・設置後の評価
・保守、保安のための技術
などが要求されます。電力に関する一般的な知識に加え、太陽電池、そして自然に関する洞察と熱意が必要とされます。
自然エネルギー事業協同組合REXTA
自然エネルギー事業協同組合REXTAは、これらの技術と経験を保有する設立15年となる自然エネルギーの専業事業協同組合です。小さな組合ですが、多くの経験をもっています。
このサイトでは、今後実例なども紹介しながら、太陽光発電について紹介していきます。
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