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太陽光発電の仕組み太陽光発電の仕組み

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電力みえる化(HEMS)電力みえる化(HEMS)

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パネルの設置方法パネルの設置方法

札幌のショウルーム札幌のショウルーム

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太陽光発電システムの仕組み

発電の仕組み

太陽光発電とは
太陽光エネルギーを電気に変える
太陽電池を使った発電方法です

シャープ製パネル

太陽電池の仕組み

太陽電池

太陽電池はシリコンなどの半導体で作られています。この半導体に光りが当たると電気が発生するしくみになっています。ちなみに、太陽電池は英語ではPV(Photovoltaic)と呼びます。

太陽電池の種類

太陽電池は大きく分類すると「シリコン系」と「化合物系」に分類でき、それぞれに特徴があります。現在中心となっているのは、シリコン単結晶、シリコン多結晶、アモルファス、及びこれらを組み合わせたハイブリッド型です。

太陽電池の種類1
太陽電池の種類2

セル・モジュール・アレイ

太陽光発電では「セル」「モジュール」「アレイ」という言葉を
よく耳にします。太陽光発電を理解する上でポイントとなる用語のひとつです。

セル・モジュール・アレイ

●セル

  • 太陽電池の基本単位で、太陽電池素子そのものをセルと呼びます。1セルの出力電圧通常0.5~1.0V程度です。

●モジュール

  • セルを必要枚配列し、樹脂や強化ガラスなどで保護し、屋外で利用できるようにパッケージ化したものです。また、このモジュールは太陽電池パネルとも呼びます。

●アレイ

  • モジュール(パネル)を複数枚並べて接続したものをアレイと呼びます。
  • 発電量の目安
    • 太陽光発電の発電量は、太陽電池(モジュール)の大きさや枚数に比例します。つまり、少なければ発電量が少なく、多くなれば発電量も増えます。発電効率そのものは、モジュールの大きさや枚数によって変わることはありません。したがって、施設の発電量に応じた大きさや枚数のモジュールを設置すれば良いことになります。
  • 太陽電池容量の計算方法
    • 太陽電池容量=モジュールの公称最大出力✕設置枚数
    • 例えば、公称最大出力180Wのモジュールを10枚設置した時180W × 10枚 = 1.8kW となります。

太陽光発電システムの出力

実際の太陽光発電システムの出力は、前記の計算通りにはなりません。晴天時での出力(瞬間値)は、太陽電池容量の約60~80%を目安として考えます。これは以下の要因により発生電力の損失が考えられるためです。

  • 日射量(地域、季節、時刻、天候など)の変化
  • 素子温度の上昇(太陽電池は温度が上昇すると効率が下がります)
  • 設置条件(角度、周囲環境など)
  • 直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナでの損失

このほかにも、太陽光を受ける受光面の汚れなど、いくつかの要因があります。太陽光発電システムを導入する際には、こうした点に十分に配慮する必要があります。

国内外主要メーカー

各メーカーの特徴を簡単に解説

  • シャープ
    • 50年を超える歴史と実績・信用が高い
    • 導入コストが安価で費用回収の期間が短い
    • パネルは豊富なラインナップで様々な屋根に対応
    • パワコンがスマート、屋外に設置で静か
    • 保証は10年、今なら15年保証も
  • パナソニック
    • リチウム電池分野で世界最高クラス!
    • 業界最高水準の高出力と高い変換効率を実現したHITシリーズ太陽電池
    • パネルは、温度特性に優れ発電効率の変化量が少ない
    • 保証は10年
  • 京セラ
    • 日本初の太陽光発電システムの販売を開始
    • メガソーラーなどに採用されるなど製品信頼性が高い
    • 小さいサイズのパネルが豊富で複雑な形状の屋根にも対応
    • 保証は10年
  • ソーラーフロンティア
    • CIS太陽電池を採用、昭和シェルグループ会社です
    • 影がかかっても安定した発電能力と優れた変換効率特性
    • パネルデザインは黒を基調としたデザインが魅力
    • 保証は20年の長期保証
  • カナディアン・ソーラー
    • カナダの厳しい積雪でも耐えられるようパネル強度を設計
    • パワコンや機械機器は日本製を使用
    • パネルは景観に溶け込むデザインで、白バックシートと黒アルマイト処理のアルミフレームを採用したデザイン
    • 10年のシステム保証と25年の出力保証

各メーカー保証期間各メーカー保証期間
参考データ:価格.com

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発電に必要な機器

太陽光発電に必要な機器

太陽電池モジュール

屋根の形状や面積に合わせて様々な種類のモジュールがあります
単結晶・多結晶・シリコンなど(主なモジュールを掲載しています)

Panasonic HITシリーズ
Panasonic製
高出力で高い変換効率と
温度特性による発電効率の変化が少ないと言われています




SHARP ブラックソーラーシリーズ
シャープ製
様々な屋根形状に対応できる豊富なラインアップがあります
50年の信頼と実績があり海外でも高い評価を得ています

パワーコンディショナ(パワコン)

シャープ製パナソニック製

屋根の上で太陽電池モジュールで発電した直流電力を、交流電力に変換するため、パワーコンディショナーで変換され、分電盤を通り、家電製品で使用できる電力に変換します。
メーカーや機器によって機能は異なりますが、電力を変換するだけでなく出力品質を制御したり自動運転のための各種機能を備えています。

災害時(停電時)に使用できる非常用コンセントは、このパワーコンディショナの近くに設置されるケースも多いです。

架台

ソーラーパネルを屋根などに設置する場合
その土台となる台座やフレーム。
切妻・寄棟・陸・無落雪・野建てなど
陸屋根架台
無落雪屋根架台

接続箱

太陽電池モジュールから取り出した出力ケーブルをここでまとめ、パワーコンディショナに
接続するための機器。接続箱は太陽電池の容量に応じて増減します。

その他装置

カラーモニター

太陽光発電システムを設置する際、必要に応じてさまざまな機器類を加えることができます。例えば日射計や気温計などの計測装置や計測用のパソコン。発電状況等を表示する専用のモニターやHEMS機器などがあります。

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電力みえる化(HEMS)

エネルギー管理システム導入促進事業(HEMS導入事業)

  • 応募期間:2012年4月19日~2014年3月31日(申請期限2014年1月31日)
  • 補助金額:HEMS機器導入費用(設置に伴う工事費用含)定額10万円
  • 補助対象機器:「Sll」が補助対象機器として指定されたHEMS機器
  • 申請条件
  • ・補助対象機器を住宅に設置すること
  • ・計測した結果をモニタリングし、日常生活における電力需要の抑制に取り組むこと
  • ・計測・蓄積したデータに伴うアンケート協力できること

※詳細は 環境共創イニシアチブ をご確認ください。

HEMSシステム構成要素イメージ

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