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太陽光発電の仕組み(基礎知識)

INDEX

教えて!太陽光発電

太陽光発電とは?

太陽光発電は、屋根に設置した太陽電池(ソーラーパネル)で、太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変えるシステムです。屋根の太陽電池で作られた電気(直流)は、パワーコンディショナーでご家庭で利用できる電気(交流)に変換してご家庭で使用でき、余った電気は余剰電力として高い料金単価で電力会社へ売ることもでき、経済的メリットが大きいことも魅力の一つです。

また、太陽光発電設置にあたり、国・自治体が補助金を出しています。なかなか手が出しにくかった太陽光発電でしたが、補助金のおかげで、導入もし易くなっています。
※補助金の有無、金額は自治体によって異なります

太陽光発電の普及状況は?

太陽光発電は2009年からの補助金復活、売電価格の48円への引き上げをきっかけにこの2年間で急増してきています。
一般住宅用太陽光発電の販売が始まった1993年には、年間1000世帯にも満たなかった住宅用太陽光発電の設置が、2010年には年間10万世帯を超え、累計80万世帯を超えました。2011年には、ついに累計100万世帯を超える位、この2~3年間で加速化してきていると言えます。

太陽光発電の導入宅がここまで急増している理由として、
1.地球温暖化などの環境問題や原子力発電などのエネルギー問題がより深刻化していることにより、関心を持つ人が増加している。
2.国や自治体のみならず、メーカーおよび販売会社等の太陽光発電の導入普及活動に加え、導入者の紹介により認知度が格段に向上している。
3.「太陽光発電の導入メリット」について知る機会が増え、太陽光発電に対する理解を持つ人が増えてきたこと。
が挙げられます。

太陽光発電の普及率が高い都道府県は?≫

太陽光発電のしくみ

太陽光発電システムとは、
太陽の光を太陽電池モジュールによって電気に変え、その電気を、接続箱、パワーコンディショナを使って家庭内で使用できる電力に変換します。
発電量が多く、使用する電気が少ない時には、余った電力を電力会社へ売ることができます。
太陽光発電システムは、その名の通り太陽の光が必要です。そのため、くもりや雨の日は当然発電量は低下します。

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商品(モジュールや周辺機器)について知ろう

 上記で、太陽光発電のしくみについて解説していますが、ひとつひとつの構成機器について詳しくみていきましょう。
 太陽光発電の商品(メインの構成機器)は以下の4つに分類されます。

太陽電池モジュール

 「太陽電池モジュール」とは、太陽の光を電気エネルギーに変えるものです。
 太陽電池の最小単位の「セル」を複数枚合わせてできたものです。そして、この「太陽電池モジュール」を複数枚組合わせたものを「アレイ」とよびます。
 屋根に設置するのは、この「太陽電池モジュール」で、平均4Kw(約20枚前後)くらいが一般的です。<1枚あたりの重さは約15kgで、大きさはだいたい1.5m×1mくらいです。

 「太陽電池モジュール」は1枚あたりの最大出力(どのくらい発電するか)がメーカーごとに異なり、また太陽の光を電気に変える変換効率というものも異なります。
 さらに、「多結晶」、「単結晶」、「CIS」など種類があり、それぞれ発電効率や、熱、影などに対する耐性に特長があります。(参照画像:東芝)

パワーコンディショナ

 「パワーコンディショナ」とは、直流の電流を交流の電流に変換する機器です。家庭内で使用できる電気は交流ですので「パワーコンディショナ」を通さなければ使用できません。
 災害で停電になっても、発電した電気を1,500Wまでなら使用できる、非常用コンセントがついています。
 使用目安は、約10年〜15年と言われています。基本的にはメンテナンスフリーと言われている太陽光発電ですが、周辺機器はすべて電気機器ですので、一定期間で交換は必要になってきます。(参照画像:東芝)

接続箱

 「接続箱」とは、発電した電気を集めてパワーコンシショナに送り出す機器のことです。
基本的には屋外の壁に設置されるものですが、シャープなどパワーコンディショナと接続箱が一体になったものもあります。
 回路構成といって、太陽電池モジュールの枚数の組合わせによって、接続箱の種類が異なります。(参照画像:東芝)

モニター

 「モニター」は発電状況・売電・消費電力の状況をリアルタイムに表示する機器です。
これにより、今まで見えなかった電気の流れが見えるようになり、節電意識につながります。
使用していない部屋の電気を消したりするだけでも、売電分が増えたりすることもあるようです。
 メーカーごとに表示できる機能は異なりますが、1日のリアルタイムの状況の他に、一ヶ月、年間でのデータも確認する事ができます。(参照画像:サンテック)

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