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 太陽電池の種類


太陽電池の種類 特徴
単結晶シリコン 現在実用化されている太陽電池の中では最も性能が良い。そのため価格が高い。
多結晶シリコン 単結晶シリコンの低コスト化、量産化を狙って考えられたもの。現在最も生産されている。
HIT 高温になっても性能の低下が大きくないのが特徴。HIT太陽電池は裏面でも発電できる。
薄膜シリコン 単結晶、多結晶シリコン電池に比べると性能は落ちるがコストが安い。
CIS系薄膜 最近実用化が始まった。シリコンを使わないのが特徴。省資源・省エ。


現在の製品の変換効率は結晶系パネルで
15〜20%、薄膜パネルでは15%未満、市販品では10%(2009年5月現在)。

 
 太陽光発電買取制度

2009年11月から「太陽光発電の新たな買取制度」がスタートしました。

太陽電池を使って作られた電力のうち、余った電力を、1キロワット時あたり
48円10年間電力会社に売ることができるようになります。

非住宅用は1キロワット時当たり24円、住宅に設置した場合でも太陽光パネルの出力が10キロワット以上だと非住宅用の価格が適用されます。

電力会社が買い取った費用は2010年4月から始まる
「太陽光サーチャージ」で、発電設備を持たない世帯も含め全世帯の電気利用料金に加算されます。

設備費は、経済産業省が2009年1〜3月実績をもとに出した平均価格は、新築住宅で、出力3・5キロワットのシステムで約
185万円。既築住宅の場合は約225万円

導入にあたっては、1キロワット当たり7万円の補助が国から出るほか、自治体の補助などもあり、同省は新築で
10年ほど、既築では15年ほどで導入コストを回収できるとしています。

2014年3月、東京都と東京都環境公社は、太陽光発電などに適した建物を判別できるデータベース
「東京ソーラー屋根台帳」を公開。

住まい手が太陽光発電パネルを導入する際の確認や、屋根を借り受けて太陽光パネルを設置する発電事業者の営業などに活用出来る。

 
 日本のメガソーラー(大阪、神奈川)

2011年9月、関西電力は堺市西区の臨海部にある「堺太陽光発電所」定格出力で10MW(1万kW)の営業運転を開始。

出力が1メガ・ワットを超える大規模太陽光発電所(メガソーラー)の運転開始は国内の電力会社で初めてです。

「堺太陽光発電所」リアルタイム情報

21ヘクタールの土地に敷き詰められた太陽光パネル(縦約1・4メートル、横約1メートル)約7.4万枚が、一般家庭の電気を生み出します。



そして、神奈川県川崎市の臨海部で国内最大級の太陽光発電所(メガソーラー)の建設が進んでいます。
東京電力と同市の共同事業で、川崎区浮島町と扇島に分かれ、それぞれ2011年8月と12月に稼働を始める予定。

2カ所の敷地面積は合計で東京ドーム7個分に相当する
約34ヘクタールで、10万枚近くのパネルが設置され、年間の発電量は約2千万キロワット時以上になり、一般家庭5900世帯分の電力をまかなうことが可能です。

 
 



ドイツのフランホーファー太陽エネルギーシステム研究所の取材が圧巻です。

 
 日本のメガソーラー(富山、石川)

富山市婦中町上轡田にある、富山初のメガソーラー発電所となる北陸電力の「富山太陽光発電所」が、2011年4月から運転を開始。

3月に運転開始した石川県志賀町の「志賀太陽光発電所」に続き北陸でも2番目のメガソーラーとなります。同社は2012年度までに更に2か所で建設するなどし、総発電力量の中で、新エネルギーが占める比率を09年度実績の1%から10年後に2%へ引き上げる考えです。

富山太陽光発電所の発電電力量は、約250軒分の年間家庭使用電力量にあたる約100万キロ・ワット時。4815枚の発電パネルが使われており、年間約300トンのCO2排出削減効果もあります。2011年中には一般公開される予定。建設費は数億円。

北電は2012年度までに、石川県珠洲市、福井県坂井市にも同規模のメガソーラー発電所を2か所設置し、運転を開始する予定です。

 
 被災地のメガソーラー

2011年7月、三井物産が、東日本大震災の被災地である宮城、岩手、福島県などに大規模太陽光発電所(メガソーラー)を建設する方針を固めました。

被災地の電力不足を解消して復興への足がかりを提供するとともに、雇用の場を提供する狙いがあり、早ければ2011年度中にも着工する方向です。

三井物産は、複数地点にメガソーラーを建設する計画。発電能力は計
約10万キロ・ワット規模とする方向で、被災地の約3万世帯の電力を賄えるという。

年間を通じて風が強い地点には、
風力発電装置も併設することも検討しています。

また、福島県の西白河郡泉崎村の山間部にあった森トラストグループの
ゴルフ場は東日本大震災で被災したことから、ここにメガソーラーを建設し、東北電力に売電することになりました。

第1期は出力2MW、2013年8月に発電を開始。一般家庭約700世帯分の年間使用電力量に相当する
約230万kWh

第2期が同8MWで一般家庭約2800世帯分の年間使用電力量に相当する
約920万kWhである。総投資額は合計で約40億円を予定。

 
 身近な発電

住友スリーエムは千葉市の幕張メッセで2011年10月に開催した「CEATEC JAPAN 2011」で、遮熱フィルムを進化させた「3Mシースルー太陽光発電フィルム」を参考出展しました。

これは、発電、遮熱、ガラスの飛散防止の3つの機能を併せ持ち、粘着材付きのフィルムで、
窓ガラスに簡単に貼ることができます。

赤外線をカットすることで室内の温度上昇を軽減出来るとともに、同時に太陽光で発電することも可能。

フィルムは、透明で
有機薄膜太陽電池を埋め込んでいるため表裏両面で光を受けて発電。

このため、建物南面以外に設置した場合でも、室内から回り込んだ光を利用すれば発電出来ます。発電能力は1m2当たり
6W程度。各種センサーやLED、モバイルルーター、携帯電話・タブレット端末の充電に用いることなどを想定。

 
 フランスの空軍基地再利用

1944年、フランスのロレーヌ地方にでき、戦後、NATOの空軍基地として機能してきた米国の空軍基地が、2004年以降閉鎖。522ヘクタールもある広大な土地の再利用には様々な問題がありました。

軍隊が残した
有害な物質が大量に土壌に染み込み、300あまりの建造物に大量に使われた石綿の除去がネックとなり、開発が出来ませんでしたが、2009年フランス電力公社が空軍基地を太陽光発電センターにする計画に着手。

まず建物の解体撤去の可能性と工事の方法が検討され、動植物の生態系を壊さず、周囲の景観と違和感なく発電センターが建設できるかが検討されました。

2011年3月に調査報告書が完成し、建築許可が降り、4月に工事前の考古学的な発掘調査を終えて、解体工事、石綿の除去、重金属類の除去などの作業が続きます。

6月から太陽光パネル設置工事が始まり、工事が完了したのが2012年4月末。367ヘクタールに170万枚のパネルを敷き詰めるのにかかった期間は、
わずか10カ月

総出力量は、この地域
6万戸分の電力を供給出来る115〜143メガワット。この トゥル・ロジエール発電所は、日照時間がそれほど多くなく、太陽光発電にとって有利な立地ではないため、フランス南部のコートダジュールにある発電所より17%高い電力の買い取り価格が設定されるという異例の特典がつきました。

 
 鹿児島のメガソーラー

2013年11月、鹿児島湾にある「鹿児島七ツ島メガソーラー発電所」が稼働。年間の発電量は79Wで、一般家庭で2万2000世帯分の電力使用量に相当する規模です。

京セラ
IHIなど7社が43億円を出資し、他の資金は発電事業の収益をもとに「プロジェクトファイナンス」で調達します。

事業を運営するのは共同出資会社の「鹿児島メガソーラー発電」。総事業費は
270億円。発電した電力は全量を九州電力に売電予定で、年間の収入は30億円の見込み。

建設地はIHIが所有する埋立地で、東京ドーム27個分に相当する127万平方メートル。未利用の土地
で、IHIはメガソーラー事業に参画しながら、今後20年間にわたって土地の賃貸料を得ることができます。

2015年には愛知県で
81MW、青森県で115MWのメガソーラーが相次いで運転を開始する予定。

2018年には岡山県の瀬戸内海に面した塩田跡地に
230MWのメガソーラーが誕生します。

 
 東京ソーラー屋根台帳

2014年3月東京都環境局が東京都環境公社と連携して公開。自宅の屋根は太陽電池の設置に向いているか、どの程度の発電量が期待できるか解ります。

対象は、島しょ部を除く東京都内全域の約260万棟。住所を入力すると太陽光発電システムの設置に適しているものを赤、条件付きで適しているものを黄色としています。

なお、推定設置容量の根拠は算出対象屋根面積10m2当たり1kWというものです。

それに加え、設置可能な集熱器の推定面積や、
年間予想集熱量が分かります。

業者に相談する前に、おおよその見積もりを知る事ができます。

東京ソーラー屋根台帳

 
 メガソーラーの点検

メガソーラーでは、時間の経過とともに、パネルの不具合や雑草の伸びに対応しなければならなくなります。人ではとても点検は無理です。

そこで、ドローンの登場です。最近ではドローンによる点検サービスを行っている会社もあります。

数MWの規模であれば、点検者が現地にいる状態でドローンを飛ばし、パソコンの画面に表示される赤外線カメラの画像から、不具合の可能性があるパネルを発見した場合、その場でそのパネルを調べて歩くことで、点検を効率化出来ます。

しかし、数十MWの規模になると、敷地が広いために、この方法は効率的ではありません。ドローンで撮った画像から、敷地全体を1枚に合成した画像を作成し、
ホットスポットのあるパネルを把握してから、点検に歩いた方が効率的です。

把握したい内容に応じて、選択するカメラの解像度と、ドローンを飛ばす高度のバランスを取ることが重要になります。

上から高さ40m程度で飛行した場合、赤外線カメラを使えば、太陽光パネルに生じると想定される
不具合による温度の上昇が把握出来ます。

今後はドローンで撮影した画像がによる遠隔監視システムとして利用し、ホットスポットのあるパネルを確認できるまでの自動化が待たれます。

 
 カリフォルニア州のソーラー事情

アメリカカリフォルニア州では、10階以下の新築の住宅用と産業用建物に対して、建物の屋根の15%はソーラー設置用に準備を整えておくこと、という州条例が定められています。

建物を新築する時には、将来ソーラーが設置できるように、屋根の少なくとも15%のスペースは影や障害物をなくし、太陽光が十分にあたるようにしなくてはならないのです。

そして2016年4月サンフランシスコ市は、10階以下の新築の住宅用と産業用建物にソーラーを設置することを義務付ける条令を可決し2017年1月から施行されることになります。

ちなみに、サンフランシスコ市は2020年までに同市の総電力消費量を100%再生可能エネルギーで賄う目標を掲げています。

サンフランシスコ半島の先端に位置し、周囲を太平洋とサンフランシスコ湾で囲まれている同市は、地球温暖化により海水が上昇し、海岸線の住民、企業に大きな被害が生じることを懸念しているのです。

2015年における米国太陽光発電の導入量の大都市別ランキングで、サンフランシスコ市は、11位にランキングされています。

1位はカリフォルニア州のロサンゼルス、2位はカリフォルニア州のサンディエゴ、3位はアリゾナ州のフェニックスです。




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