太陽光発電


一般に、太陽光発電のコストは機器の導入費用でほぼ決まる。
運転に燃料費は不要であり、保守管理費用も比較的小さい。
普及と技術的改良に伴って今後も低減が見込まれており、将来の主要な電源の1つとして政策で普及拡大と価格低減を促進する国が増えている。
エネルギーセキュリティ向上などの付加的なコスト上のメリットも有するが、特に昼間の需要ピークカットのコスト的メリットが大きく、ピークロード電源に適する([8]P.131-132, [9]P.131など)。
一方、途上国で送電網が未整備な場合、消費電力に比して燃料輸送費や保守費が高い場所など(山地、離島、砂漠、宇宙等)では、現段階でも他方式に比較して最も安価な電源となることが多い。
なお、日本ではエネルギー収支を「2」や「5〜9」などとする文書が一部で散見されるが、これは12〜16年以上前の見積もりに基づく値である(1995年3月の電力中央研究所の研究報告Y94009や、1991年の報告書Y90015)。
生産方式や技術水準の設定条件が古く、太陽光発電の現在の性能と整合していない[6]。
例えば上記の報告書Y90015で多結晶シリコンウエハ生産に必要な電力を設備容量1.1MW分で6250MWh(すなわち、約20MJ/W)と設定している(P.65)が、これは現在の技術による値([2]P.173など)よりも数倍大きい。
国際学会発電した電力を二次電池に蓄電してその場で利用し、外部送電網に接続しない形態。
蓄電設備によって夜間や悪天候時の発電量低下時も太陽光発電にて電力を供給したい場合に利用される。
後述の系統連系に比して、蓄電設備のコスト(金銭・エネルギー・CO2排出量)が増えるため、外部からの送電コストが上回る場合や、移動式や非常用の電源システムなどに用いられる。
一般に消費電力が比較的少なく、送電網から遠い場合にメリットが大きくなる。
また送電網にごく近い場合でも、送電電圧が高い場合はやはり太陽光発電による独立電源システムが安くなることがある。
一般向けに、手の平程度の大きさの制御回路に自動車用バッテリーを組み合わせる製品なども市販されている(例)。
以下、利用例を幾つか列挙する。
電力需要は、通常午前よりも午後の方が大きい。
このため固定式のモジュールの場合、電力需要との整合性を取る観点からは、真南よりも多少西向きに設置するのが好ましい。
米国サクラメント市における解析例では、20度の傾斜を持たせて設置する場合、真南から30度西にずらすと、総発電量は約1%減少するが、容量が系統に貢献する度合いは25%近く増加し、全体では経済的価値が大きくなると報告されているH.Wengerら,1996年。
また冷房需要の多い地域では、日照と電力需要の相関関係が高くなるため、太陽光発電の価値は高くなる([8],P.231など)。
太陽光発電システムを、電力会社の送電網に繋げる形態を系統連系という。
太陽電池モジュール→パワーコンディショナー→商用電源という接続形態を取る。
発電量が設置場所での利用量を上回る分は電力会社に買い取って貰う(売電)。
また、売電電力を送電網に送ることを逆潮流と呼ぶ。
夜間や悪天候時など、発電量を利用量が上回る時は系統側からの電力供給で補う。
独立蓄電形態のような大容量の蓄電設備が不要なため、コスト・GEG排出量・ライフサイクル中の投入エネルギーが最小限で済む。
近くに送電網が来ている場合は、通常この形態で利用する。
太陽光発電システムには大部分の製品が稼働できると推測される「期待寿命」と、メーカーが性能を保証する「保証期間」がある。
いずれも技術開発により伸びつつある。
一般に、送電網の整った国に於いて他電源と比較した際には、下記のように特徴的なコスト上のメリットが生じる。
このような付加的なメリットは大きく、単純な発電量あたりでみたコストが従来型電源の数倍であっても、なお電力網全体のコスト低減に寄与し得る([8]P.192など)。
モジュールに雪が多量に積もると発電できないため、豪雪地帯では雪が滑り落ちるような角度で設置し、かつ雪面よりも上になる位置に設置するなどの工夫を施す。
少量の積雪ならば、設置環境にも依るが、透過した太陽光によってモジュールが暖められることで自然に雪が溶ける。

ドメイン購入希望者はこちらからご連絡ください。


Google
Yahoo
Wikipedia