近年エコロジーなエネルギーとして注目を集めている太陽光発電、電気代の節約にもなるという触れ込みから家庭への導入を検討している人も多いのではないでしょうか。しかし電気は我々の暮らしに密接したエネルギーですから、しっかりとした基礎知識を身につけた上で導入したいものです。
今回は家庭への太陽光発電システム導入を検討している人が足がかりに出来るように、設備の仕組みやメリット・デメリットなどの基本情報をお伝えします。
太陽光発電システムとは？概要を紹介
太陽光発電システムとは太陽から降り注いだ光エネルギーを太陽光パネルで吸収し、電気エネルギーへと変換して利用する仕組みの事です。一般住宅用に開発された小規模な太陽光パネルから事業者向けのメガソーラーまで、多岐に渡る製品がラインナップされています。
太陽光発電システムは従来の原子力発電のように危険性が少なく、火力発電のように二酸化炭素の排出もありません。安全かつ地球温暖化を防ぐ、人にも地球にも優しい次世代エネルギーとして世界各国で注目を集めています。太陽が存在する限り半永久的に発電出来るので、持続可能なエネルギーである事も重要なポイントです。
太陽光が電力になるまで！太陽光発電システムの仕組み
太陽光パネルに当たった日光は一度直流電流に変換されます。しかしこのままでは家庭用電力としては使用出来ないので、パワーコンディショナーという装置を通して交流電流へと再変換するのです。再変換された交流電流は分電盤へと送電され、家庭で電力が必要なあらゆる場所へと供給されます。
自宅の太陽光発電システムで発電された電気は基本的に家庭用として使用されますが、電力会社の配電線と系統連系で接続されている場合は余った電気を買い取ってもらう事も可能です。逆に家庭で使用する電力が足りなくなった場合には電力会社から購入する事も出来ます。こうした電気の売買は自動で行われる為、利用者が逐一申告や操作を行う必要はありません。
太陽光発電システム1.太陽光パネル
太陽光発電システムは大きく分けて2つの重要なセクションに分かれています。その1つ目が太陽光を受け止める為の太陽光パネルです。
太陽光パネルは「ソーラーパネル」「太陽電池モジュール」などとも呼ばれ、太陽電池を大量に繋げ合わせたものです。繋がった太陽電池の最小単位は「セル」と呼ばれます。太陽電池の半導体素材にはシリコン系、化合物系や有機系などが挙げられますが、現在世界で生産されている太陽電池の8割がシリコン半導体のものです。
「電池」という名称が付けられていますが、太陽電池の役割は電気を「蓄えておく事」ではなく「発電する事」です。太陽光が太陽電池に当たると半導体の電子が動き、「光起電力効果」と呼ばれる現象が引き起こります。ここで太陽光エネルギーが電気エネルギーへと変換されるのです。
また太陽光発電システムとは日光の吸収率が重要である為、一般住宅用の太陽光パネルは建物の屋根に設置される事が殆どです。太陽電池モジュールに照射される日光量が多ければ多い程、発電量も増加していきます。事業用のメガソーラーパネルなどは休閑地など広い土地を有効活用して照射面積を稼ぎ、より多くの太陽光発電を可能としているのです。
太陽光発電システム2.パワーコンディショナー
太陽光発電システムにおける2つめの重要セクションは「パワーコンディショナー」です。
電気には「直流」と「交流」の2種類が存在し、太陽光パネルで発電された電気は直流電流になっています。しかし日本の一般家庭で使用されている電気は交流電流なので、そのままでは使用する事が出来ません。そこで直流電流を交流電流に変換して、一般家庭で使用出来る電気にする為の設備がパワーコンディショナーなのです。パワーコンディショナーの大きさは家庭用のエアコン程度であり、ブレーカー付近など外部の目に付きにくい箇所に設置されるので目にする機会はあまりないでしょう。
太陽光発電システムとは太陽光パネルだけ設置して発電しても意味が無く、パワーコンディショナーとセットになって初めて意味を成すシステムとなっています。
パワーコンディショナーの役割は電気を家庭で使えるものに変換するだけではありません。その他にも蓄電池や電気自動車への充電、余剰電力を売電する際に安定した出力になるように調整する為の役割も担っています。パワーコンディショナーは電力の「変換」と「安定化」を司っている装置なのです。
太陽光発電システムのメリット1.エコ
太陽光発電システムが世界的に注目されている大きな理由はその「エコロジーさ」というメリットに拠る所が大きいでしょう。
現在生み出されている電力の多くは放射能リスクの伴う原子力発電や有限の化石燃料を使用する火力発電、周辺地域の生態系への影響が懸念される水力発電などで賄われています。火力発電では原料の燃焼による二酸化炭素の排出も問題視されているのが現状です。
しかし太陽光発電で使用されるエネルギー源は半永久的に降り注ぐ日光であり、別のエネルギー源に頼らないので原料枯渇の心配がありません。発電の過程で二酸化炭素など大気汚染の恐れがある物質を排出する事もないクリーンなエネルギーなのです。
自家発電用に太陽光発電システムを導入する事で、電力会社から供給される電力に頼りすぎる事がなくなります。太陽光発電システムは一般家庭でも環境保全に大きく貢献出来る設備と言えるのではないでしょうか。
太陽光発電システムのメリット2.売電できる
一般家庭で太陽光発電システムを導入した際、発電したものの使い切れなかった電気は電力会社に買い取ってもらえる事もメリットと言えます。この制度は二酸化炭素削減に向けて経済産業省が主導で行っているもので、社会全体の石油エネルギーに対する依存度を下げる狙いもあるのです。節電すればする程売電出来る電力が増えるので、エコロジーとお得感を兼ね備えたシステムと言えるでしょう。
余剰電力の買取とは別の制度として「全量売電」というものもあります。全量売電では家庭での使用量に関わらず、太陽光発電システムで発電した電力を全て買い取ってもらう事が可能です。全量売電の対象となるのは太陽光パネルの総出力が10ｋＷ以上のもので、基本的には事業所や企業向けのサービスとなっています。
一般的な家庭の屋根に設置された太陽光パネルの総出力は4～5ｋＷ程度ですが、広大な土地や屋根面積を確保して大量の太陽光パネルを設置する事が可能であれば10ｋＷ以上の出力も可能でしょう。10ｋＷ以上の総出力があれば家庭用の太陽光発電システムでも全量売電の対象となります。
ただし余剰分の買取であれ全量売電であれ、売電価格はシステム設置費用の下落に合わせて年々値下がりしている点に留意しておきましょう。新規で家庭への太陽光発電システム導入を検討しているのであれば、自家使用をメインにして「余剰電力が出たら売電出来る」と考えて運用した方がお得と言えます。
太陽光発電システムのメリット3.電気料金の節約
電力会社から供給される電力を普通に使用していれば毎月数千円、電力消費量の多い家庭では数万円の電気代を支払う事になります。太陽光発電システムを導入した家庭では自家発電で電力を賄う為、従来電力会社に支払う電気代を節約する事が可能です。一般的な節約術である「節電」という方法よりも直接的に電気代を削減する事が出来ます。加えて余剰分を買い取ってもらえるので、毎月の家計には嬉しいシステムと言えるのではないでしょうか。
太陽光発電システムを家庭に導入する場合には、ライフラインをオール電化に切り替えておく事がオススメです。オール電化にする事で従来のガス代も含めて太陽光発電システムで賄えるので、より一層効果的な節約が可能になります。また、オール電化の家庭は通常よりも電気代単価の安い深夜料金が適用される事も覚えておきましょう。オール電化の家庭でなくとも、発電量の少ない夜間の電気代が安くなるプランを利用する事が可能です。自宅の蓄電池などと併用して効率的に電気代を節約しましょう。
太陽光発電システムのデメリット1.日射量が少ないと発電も少なくなる
太陽光発電システムの生命線は何と言っても「日射量」です。太陽から得られる光が少なければ、発電量も少なくなってしまいます。立地的に影が多く太陽光を十分に集める事の出来ない一般家庭では、自家使用分を賄う発電量が期待出来ないでしょう。また、例え設置時には十分な日射量が得られる環境であったとしても、周辺地域の開発状況によっては高層ビルなどの建設で日射量が減ってしまう可能性も考えられます。
太陽光発電システムの発電量は立地だけではなく、地域の気象状況にも左右されます。雨や雪、曇りが多い地域での発電量も少ない傾向にあるのです。日照時間の長い夏場であっても、台風や曇天などで太陽光が遮られてしまえば発電量は減少してしまいます。
長期的に見れば太陽という半永久的なエネルギー源があるので安定した発電方法と言えますが、地域や立地によっては日々の発電量が不安定になってしまう点に注意しましょう。
太陽光発電システムの費用回収までの期間は約10年間と言われています。「設置にかかる初期費用」と「年間発電の見込み量」を見比べて導入を検討する事も重要です。
太陽光発電システムのデメリット2.雨漏りリスク
太陽光発電システムに必要な太陽電池モジュールは大抵の場合、自宅の屋根に取り付ける事になります。太陽電池モジュールを固定する為の架台を取り付ける際には、屋根材やその下の防水シートに穴を開けて施工する必要性があるのです。
太陽光発電システムの施工に不慣れな業者だと誤って防水シートに穴を開けてしまったり、瓦など一時的に取り外した屋根の部品を上手く元通りに戻せない可能性があります。こうした破損箇所や施工の甘い部分から雨水が浸透し、雨漏りに発展するケースもあるのです。プロフェッショナルとは言え太陽光発電システムは注目されるようになってから日が浅く、工事経験の少ない業者も珍しくありません。
こうした施工の良し悪しは素人目に判断し難いポイントであり、施工から雨漏りが確認されるまでに期間が空いてしまう事も多いです。雨漏りの被害が気付かぬ内に進行し、場合によっては木材や鉄の腐食に繋がり兼ねません。大切な我が家を守る為にも、太陽光発電システムの施工業者は慎重に選定する事が大切です。
具体的には自分の家と同じタイプの建物で太陽光発電システムの施工経験があるか、公式サイトの文面や見積もりの際に雨漏りへの配慮がなされいるかどうかなどをチェックすると良いでしょう。
太陽光発電システムを長く使い続けるポイント
インターネット上では「太陽光発電システムはメンテナンスフリー」という意見も見受けられますが、雨風に晒される太陽光パネルは経年劣化します。劣化に気付かずに使い続けてしまうと、本来発電出来るハズの電力量を出力出来ず結果的に損をしてしまうケースもあるでしょう。効果的な発電を続けていく為には定期的にメンテナンスを行う事が重要と言えます。
太陽光発電システムの費用回収期間が約10年間である事から、多くのメーカーでは設置後10年間の無料メンテナンス保証期間を設けています。不調が無くても最低年に1回は検診の意味合いを含めてメンテンスを依頼すると良いでしょう。また、10年間の無料保証期間を過ぎても有料で保証期間を延長出来るメーカーが殆どです。配線の一部は故障しただけでもシステム全体の不調に繋がる可能性があるので、専門家によるアフターケアは可能な限り継続してもらう事がオススメと言えます。
また、太陽光パネルのメンテナンスに意識を割いてしまいがちですが、パワーコンディショナーも同様に定期メンテナンスが重要です。実は太陽光発電システムの中で故障しやすいのは、雨風に晒される太陽光パネルではなくパワーコンディショナーだと言われています。
パワーコンディショナーは電気の変換を行う精密機械であり、稼働中の熱を逃がす為に換気フィルターが設けられているのです。このフィルターにホコリや汚れが溜まっている事に気付かず使い続けるとマシンのパフォーマンスが低下するばかりか、故障や火災の原因にもなり兼ねません。
屋根に設置されている太陽光パネルとは異なり、パワーコンディショナーは比較的手入れがしやすいと言えます。定期的にフィルターを取り外して可能であれば水洗い、手間が掛けられないのであればハケなどを使って掃除してあげましょう。
まとめ
環境にも人にも、そして家計にも優しい太陽光発電システムについてご紹介しました。メリットやデメリットは把握出来たでしょうか？
太陽光発電システムを導入する際には、住宅トラブルを避ける為に施工経験豊富な業者に依頼する事が重要です。また、設置後に効果的な発電が見込めるかどうかの相談にのってもらう為に、地域事情に精通しているかどうかもポイントになります。
数ある業者から優良店を見極める事は簡単ではありませんが、ヒラソルならコストを抑えた上で良質な業者を紹介する事が可能です。メリットやデメリット、自宅周辺の環境などを長期的な目線から吟味して太陽光発電システムの導入を検討してみてください。
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