太陽光発電の仕組み―光エネルギーが電気に変わるまで

公開日:2020/12/15  最終更新日:2020/11/11


東京に比べて広大な土地を有する広島では、近年、太陽光発電を導入されるご家庭が増えてきています。それは、大幅な電気代を節約できるからです。太陽光発電で難しいのが、光エネルギーが電気に変わるまでの仕組みです。太陽光発電は、太陽の光エネルギーを利用して、太陽電池により太陽光が熱になる前に電気エネルギーに変換するシステムです。

一般家庭でも導入できるのではないでしょうか

日常生活でよく経験されることですが、夏の暑い日には、アスファルトの道路が太陽光の反射を受けて、その温度がどんどん上昇してきます。昔のアスファルトは品質が悪いので、アスファルトが溶けて流れ出す現象が多くありました。現在は、アスファルトの品質が向上して、そういった現象は見られなくなりました。

ですが、夏場は道路舗装で使われるアスファルトの温度が上昇することに間違いはありません。太陽光には、大きなエネルギーが含まれています。太陽光のエネルギーが黒色のアスファルトに吸収され、それが熱エネルギーに変わることにより、アスファルトの温度がどんどん上昇します。もし、そのエネルギーを電気に変換することができれば、莫大な電力を得ることができます。

東京に比べると広島は一戸建て住宅が多いです。また、住宅一戸あたりの敷地面積が広いのが特徴です。このメリットを利用して太陽光発電を導入する家庭が増えてきています。このシステムを導入すれば、電気代の心配をすることがなくなります。システム導入時には多少の費用がかかりますが、その後は大きな電気代の節約になります。

すでに、この発電技術は実用化されており、広島市内でもこのシステムを導入する家庭は多いです。難しそうなシステムですが、その仕組みは簡単です。一言で言えば、太陽光エネルギーが熱エネルギーに変わる前に、それを電気エネルギーに変換するとことです。これなら一般家庭でも簡単に導入することができます。

太陽光線を電気エネルギーに変換する仕組み

太陽光エネルギーは再生可能エネルギーと呼ばれています。それは、エネルギーが尽きることがなく、繰り返して何度も利用できるという意味です。実際には、太陽にも寿命があります。しかし、それは人間の寿命と比較にならないほど長いので、太陽エネルギーは再生可能エネルギーに分類されています。その意味は、エネルギーが無尽蔵であるということです。

太陽光線を光エネルギーに変換するには、ソーラーパネルが必要です。ソーラーパネルは、太陽電池とも呼ばれています。太陽電池は、太陽光線を吸収すると、その内部でプラスのイオンとマイナスのイオンを発生させます。その時点では、プラスのイオンとマイナスのイオンが混在している状態のため、そのままでは電気として利用できません。

そのため、何らかの方法で、イオンをプラス側とマイナス側に分ける必要があります。そのために2種類の半導体を利用します。それらは、P型半導体とN型半導体と呼ばれています。N型半導体には電気のマイナスイオンが集まってきます。

そして、P型半導体には電気のプラスイオンが集まってくるという仕組みです。そのシンプルな構造のため、システムが故障することが少ないです。したがって、維持管理費がかからないということにつながります。家庭で太陽光発電システムを導入する時には、この安定性がとても頼りになるでしょう。

電気を直流から交流に変換する必要があります

P型半導体とN型半導体には、異なる2種類の電気イオンが別々に集められます。ソーラーパネル内で直流電力を得ることができます。家庭で使われているのは交流です。そのため、何らかの手段で直流の電気を交流の電気に変換しなければなりません。そのために、用いられるのがパワーコンディショナーです。これは省略してパワコンと呼ばれています。

パワーコンディショナーを利用すれば、ソーラーパネルの直流電力を交流電力に変換することができて、自宅で使える電力に変換されます。しかし、電気は発生した時点ですぐに使わないと、失われてしまいます。そこで大切なのが蓄電池です。太陽光発電用の蓄電池を使えば、パワーコンディショナーで得られる交流電力を、そのまま蓄積しておくことができます。パワーコンディショナーは、海外ではPVインバーターと呼ばれています。日本で使うには、パワーコンディショナーで十分に意味が通じます。海外では、その呼び方が通じないので注意が必要です。

太陽光発電では昼間の日照量が重要です。太陽光がさんさんと降り注ぐような状態でないと、十分な発電量が得られません。夏場の暑い盛りには、発電量が増加するという仕組みです。その時に発生する電力をパワーコンディショナーで、交流電力に変換して、それを蓄電池に蓄えれば安心です。太陽が沈んだ夜中でも、家庭で電気を使うことができます。

 

再生可能エネルギーの切り札として注目されているのが、太陽光発電です。太陽光発電を導入することで、二酸化炭素の排出量を抑えることができます。地球温暖化防止にも役立ちます。広島市内でも電気代の削減や売電のメリットがあるために、この発電システムは右肩上がりです。

【広島】太陽光発電販売・施工業者ランキング

商品画像1
2
3
4
5
商品名朝日ボイラーシステムsawada円福寺三州屋サンライズ
特徴相談からの成約率86%の地域密着の会社環境商材の専門店として利用者と真摯に向き合う安心価格と今まで培ってきたノウハウが強み「創造に一途」を社訓にした、成長し続ける会社近畿地方や中国地方、四国地方の地域に根付いたサポート
詳細リンクもっと詳しくもっと詳しくもっと詳しくもっと詳しくもっと詳しく

おすすめ関連記事

サイト内検索
太陽光発電販売・施工業者ランキング!
記事一覧