SOLAR PANEL
太陽光パネル
SOLAR PANEL
太陽光パネル
太陽光パネルの特徴
太陽光パネルの中にはシリコン結晶などの半導体材料が入っています。太陽光パネルに太陽光が当たることで中の半導体の 電子が動き出し、光を電気に変換する仕組みです。太陽光パネルが効率よく太陽光を電力に変換する能力は、素材によって異なります。 太陽光パネルに使われる素材には現在、「シリコン系」「化合物系」「有機系」の3つがあり、最も一般的な素材がシリコン系です。また、 シリコン系の素材の中には「単結晶シリコン」と「多結晶シリコン」の2つの種類があります。単結晶シリコンのメリットは、発電効率と 耐久性の高さです。デメリットは、高温に弱く夏の季節の気温が高い日は発電効率が落ちてしまうこと・製造コストが高いことです。 多結晶シリコンの発電効率は単結晶シリコンより劣りますが、製造コストが低く、コストパフォーマンスが高いため、広いパネル面積が 必要な産業用の発電施設に適しています。家庭用の太陽光パネルは単結晶シリコン製がほとんどです。
太陽光パネルのメリット
太陽光パネルが持つメリットを見ていきましょう。 太陽光パネルを導入した際のメリットとしては以下の点が挙げられます。
- ・コスト削減
- ・環境への配慮
- ・エネルギー自給率の向上
- ・エネルギー効率の向上
- ・リスク管理の強化
コスト削減
電力コストの削減
自家消費:企業がソーラーパネルで発電した電力を自社で使用することで、電力会社から購入する電力量を削減できます。
売電収入:余剰電力を電力会社に売電することで、追加の収入源となります。
長期的な経済メリット
初期投資は必要ですが、運転コストが低いため、長期的には大幅なコスト削減が可能です。
環境への配慮
CO2排出量削減
燃料は一切使わず、温室効果ガスも発生しないため、クリーンで地球に優しい点もメリットと言えます。 再生可能エネルギーを利用することで、企業のCO2排出量を削減し、カーボンフットプリントを低減します。
環境意識の向上
環境に配慮した企業としてのブランドイメージを向上させることができます。これは、顧客や投資家からの評価にも影響を与えます。
エネルギー自給率の向上
安定した電力供給
太陽光パネルを導入することで、電力の自給自足が可能になり、外部からの電力供給に依存しない安定した電力供給を確保できます。
電力価格の変動リスクの軽減
電力価格の変動リスクを軽減し、エネルギーコストの予測がしやすくなります。
エネルギー供給リスクの低減
災害や電力供給のトラブル時にも、自社での発電能力を持つことで、業務の継続性を確保しやすくなります。
太陽光パネルのデメリット
次に太陽光パネルが持つデメリットについて説明します。 太陽光パネルを導入した際のデメリットとしては以下の点が挙げられます。
- ・初期投資が高い
- ・天候や季節に依存する
- ・設置場所の制約がある
- ・エネルギー密度の低さ
初期費用が高くなる
太陽光パネル自体のコスト、設置工事費用、インバーターなどの周辺機器の費用が高く、初期投資が大きくなります。 また、賃貸物件やマンションなどでは、屋根や壁面に太陽光パネルを設置することが難しい場合があります。 その場合は、地面にパネルを設置する必要がありますが、その分土地や敷地の確保が必要になり、その分コストがかかります。
天候や季節に依存する
曇りや雨の日、冬季には太陽光が少なく、発電量が大幅に減少します。夜間は発電できないため、太陽光発電のみでの安定した 電力供給が難しいです。また、北海道や東北などでは雪が積もることでパネルの表面が覆われてしまい、発電効率が低下してしまうでしょう。
設置場所の制約がある
十分な発電量を得るためには、広い設置スペースが必要です。特に都市部や土地が限られている場所では設置が難しい場合があります。
エネルギー密度の低さ
太陽光発電のエネルギー密度は低く、同じ発電量を得るためには風力発電や原子力発電と比較して広い設置面積が必要です。 例えば、水力発電と同じエネルギーを確保する場合、水力発電の5倍の設置面積が必要となります。
太陽光発電のFIT制度とは
太陽光発電は、再生可能エネルギーを対象としたFIT制度の認定を受けられます。 FIT制度は、FIT制度とは、経済産業省が2012年7月に開始した「再生可能エネルギーの固定価格買取制度」のことで、電力会社が一定期間電力を買い取る国の 支援制度です。FITという名前は「Feed-in Tariff(フィード・イン・タリフ)」の頭文字を取っており、日本語に訳すと「固定価格買取制度」を意味します。 FIT制度の対象となる再生可能エネルギーは、太陽光発電、風力発電、水力発電、地熱発電、バイオマス発電の5つで、自宅の発電設備としては太陽光発電が 多くを占めています。
出力10kW未満の住宅用太陽光発電なら、FIT認定年から10年間固定単価で電力を買い取ってもらうことが出来ます。 2024年度の固定買取価格は、1kWhにつき16円です。FIT制度の一番の目的は、再生可能エネルギーの普及です。FIT法の背景には、国内における エネルギー自給率の低さや地球温暖化対策などのエネルギー問題が関係しています。日本のエネルギー自給率は11%となっており、エネルギー資源の ほとんどを他国に依存しているという問題を抱えています。再生可能エネルギーを普及させることによりエネルギー自給率を上げていくことが重要視 されています。
太陽光パネルの選び方
太陽光パネルの変換効率に着目する
太陽光パネルを選ぶ上で、変換効率は理解しておかないといけない知識となりますので、ここでは変換効率について詳細を記述したい と思います。太陽光パネルはパネルによって、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換可能な割合が異なります。この値を変換効率と呼びます。 例えば、限られたスペースで太陽光パネルによりなるべく多くの電力を作りたい場合は、この変換効率を重視して太陽光パネルを選ぶ必要があります。
太陽光発電の変換効率は「モジュール変換効率」と「セル変換効率」の2種類があります。それぞれの違いを以下で説明します。
モジュール変換効率
モジュール変換効率とは、パネル1平方メートルあたりの発電効率のことを指します。一般的に太陽光パネルの発電能力を表す時には このモジュール変換効率が使用されます。モジュール変換効率の計算式は以下の通りです。
モジュール変換効率=
(モジュール公称最大出力(W)×100)÷
(モジュール面積(㎡)×1,000(W/㎡))
セル変換効率
太陽電池モジュールは複数のセルを1枚のパネルに集合させることによって成り立っています。このセル自体の変換効率を表したものがセル変換効率です。セル変換効率の計算式は以下の通りです。
セル変換効率=出力電気エネルギー÷
太陽光エネルギー×100
モジュール変換効率はセルをつなげることにより電気抵抗の影響を受けるため、セル変換効率の方が高い値が出力されます。 製品を比較をする際には、モジュール変換効率とセル変換効率どちらが記載されているか十分に確認しましょう。
太陽光発電システムのkW単価に着目する
太陽光発電におけるkW単価とは、太陽光発電1kWあたりの価格を指します。kW単価が安い業者を選択すれば、お得に太陽光発電を導入できます。 kW単価の計算式は以下の通りです。
kW単価=設置費用総額÷パネルの発電量(kW数)
他社に比べてあまりにも価格が安い場合は、何らかの原因が隠れている可能性を検討しましょう。例えば一般的に設置費用総額には、 工事代や諸経費が含まれていますが、業者の中には工事代や諸経費を含めることなく別料金で表示し、見かけの価格を安くしているケースがあります。 1社のみに見積もりをお願いすると他社よりも安過ぎることに気づけない可能性があるので、複数社に見積もりを依頼することが大切です。 太陽光発電1kWあたりの価格であるkW単価をよく確認して、導入するシステムを検討しましょう。
メーカーの信頼性
太陽光パネルは設備費用も高額になるので、信頼できるメーカーを選択して製品を検討しましょう。メーカーを選ぶポイントとしては、 企業規模であったり、販売実績や保証期間などを確認し、安心できるメーカーか見極めましょう。
製造国の特徴
太陽光パネルは製造国によって特徴が異なります。太陽光発電は中国が最も高いシェアを占めていますので、格安でありながら高効率の ものが多いです。日本で製造された製品は発電効率だけでなく、品質性能、防水性能も優れており、故障などのサポートが必要な時にすぐに問い合せる ことが出来るという安心感もあります。丁寧なサポートを受けたい、故障リスクに備えたい場合は日本のメーカーを洗濯しましょう。
中国で製造された太陽光パネルは、日本よりも大幅に発電効率が高いものが存在します。総合的に見ても優れている製品が多いですが、 どのような保証がついているかについては、よく確認することをお勧めします。
欧米で製造された太陽光パネルは、発電効率、品質性能、防水性能のどれにおいても優れています。しかしながら日本ではそれほど 流通しておらず、費用も高額になります。それぞれのメリットを確認し、自社にあった太陽光パネルを検討しましょう。
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