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基本情報 設備概要・特徴

太陽光発電は着実に導入量が増えていますが、 コスト面や技術面などで以下のような課題があります。

1:太陽光発電システムの概要

太陽光発電システムとは、太陽の光を太陽電池が受けることによって、電気を発電する設備のことです。
主に太陽電池、架台、接続箱、パワーコンディショナから構成されます。
それぞれの役割は次の通りです。

太陽電池 太陽の光エネルギーから電気を作り出す装置です。
太陽電池に使用する原料により、様々な種類があります。
架台 太陽電池のモジュールを取り付ける台のこと。
接続箱 太陽電池からの複数の配線を、一つにまとめるための箱です。太陽電池の保守・点検など使用する開閉器なども、接続箱の中に収められています。パワーコンディショナーと一体の場合もあります。
パワー
コンディショナ
太陽電池により作り出された直流の電気を、交流に変換する装置です。停電時に太陽光発電システムを利用できる自立運転機能を備えたものもあります。
(※)高圧・特別高圧連系にて全量買取りを選択する場合には、専用連系のための昇圧設備や開閉装置などが、需要側設備としての受配電盤とは別に必要になります。
太陽光発電システムの基本的な構成
太陽光発電システムの基本的な構成

2:太陽電池の種類

現在実用化されている太陽電池は、おもにシリコン系と化合物系と呼ばれるものです。
見た目の色や発電効率、価格など、それぞれ次のような特徴があります。

実用化されている主な太陽電池の種類








主な太陽電池 ・160〜200μm程度の薄い単結晶シリコンの基板を用いる
・変換効率や信頼性は高いが、値段が比較的高く、低コスト化が課題
・発電効率(※)は〜20%程度
・低温特性に優れるが、温度上昇に伴い出力性能が下がる。


主な太陽電池: ・小さい結晶が集まった多結晶の基板を使用
・単結晶より安価で製造しやすく、現在の太陽電池の主流となっている
・発電効率(※)は〜15%程度と単結晶より劣る
・低温特性に優れるが、温度上昇に伴い出力性能が下がる。


主な太陽電池 ・アモルファス(非晶質)シリコンや微結晶シリコン薄膜をガラスなどの基板上に形成
・結晶系と比較して発電効率(※)が〜9%程度と劣るが、大面積で量産が可能である
・夏場の高温特性が優れる






主な太陽電池 ・銅・インジウム・セレン等を原料とする薄膜型で、製造 工程が簡単で省資源・量産可能・高性能の可能性がある
・発電効率(※)は〜14%程度
・結晶シリコンと薄膜シリコンの中間的な温度特性である
(※)モジュール変換効率
出典)「NEDO再生可能エネルギー技術白書」(2013.12)などをもとに作成

3:太陽光発電の特徴

1.クリーンなエネルギー
  • クリーンなエネルギー
太陽光発電のエネルギー源は太陽光ですので、発電の際には地球環境で問題となっている二酸化炭素(CO2)を排出しません。永続的で膨大なクリーンなエネルギー源を活用するという理想的なシステムといえます。
2.様々な場所に設置できる

太陽光発電システムは、太陽光の当たる様々な場所に設置することができます(もちろん、土地の利用用途制限や建物強度などの関係上、日が当たる場所でも設置できない場合もあります)。太陽からの日射量は地域などの条件によって異なりますが、ほかの自然エネルギーに比べて地域的な偏在の度合いが少なく、全国各地で設置することができます。工場やビルの屋根や壁面などの未利用スペースの有効活用にもつながります。

様々な場所に設置できる
3.長寿命で保守管理も比較的容易
  • 長寿命で保守管理も比較的容易

太陽電池パネルの寿命は、表面がガラスで保護されている場合であれば平均で20年以上となっています(設置場所等、条件によって変わります)。また、他の発電システムと比較して可動部が少なくシステムが単純であるため、保守管理も比較的容易です。
4.導入者ニーズに合わせて規模や形態を自由に決められる

太陽光発電は導入者のニーズや予算、設置場所の条件などに応じて、その規模や形態を自由に決めることができます。システムにあわせて設計するのではなく、あくまでも導入者の目的に応じてシステムを構築できるメリットがあります。

導入者ニーズに合わせて規模や形態を自由に決められる
5.非常用電源として活用可能

自立運転機能付きパワーコンディショナを導入したり、蓄電池を併設することで、災害時などには貴重な非常用電源として使うことができます。