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太陽光利用でエネルギーを供給!メリットや注意点は?

クリーンな自然エネルギーとして、いずれは広く普及すると期待されてきた太陽光エネルギー。太陽光を利用すれば、再生可能なエネルギーとして電力供給ができます。限りある資源を使ったエネルギー生産には、いつか限界がやって来ます。そんな背景から、急速に研究開発が進み、一般家庭にも普及し始めた太陽光エネルギーについて、メリットや注意点を解説しましょう。

太陽エネルギーって何?

“晴天の日におひさまの下にいると、ポカポカして暖房以上に暖かいという体験をしたことがありませんか?地上に降り注いでいる太陽エネルギー量は、たった1時間分で世界全体が1年間に消費するエネルギー量を上回ります。太陽から放射されるエネルギーは、それほど豊かなパワーを秘めているのです。46億年前に誕生した太陽ですが、現在使用されている太陽エネルギーは過去に蓄積されたものではありません。石油や水資源などと違って、今まさに降り注いでいる太陽光を活用できることでエネルギー資源のリサイクルにもつながります。

太陽エネルギーは、地球を汚染しかねない原料を使わないのも特長です。石油も原子力も、一歩間違えば人類にも地球にも悪影響を与えます。それが、太陽エネルギーがクリーンなエネルギーだといわれる理由です。他のエネルギー源のもとになる点も、メリットと期待されています。”

太陽光利用のメリットは?

“太陽光エネルギーは太陽光を利用しているため、コストがかからないのが第一のメリットです。ソーラーパネルをはじめとしたエネルギーを取り入れたり変換するための機器や設備にこそ費用がかかりますが、エネルギーを作る材料は無料です。また、太陽光は自然から得られるものの中でも枯渇する心配がありません。太陽光があたる場所ならどこでもエネルギーを活用できるうえに、温室効果ガスの排出量は少ないのが特徴です。大気汚染の心配がないだけでなく、人体や植物、動物などに深刻なダメージを与えることもありません。精製や運搬の必要もないため、効率よくエネルギーを得られるのもメリットです。

これまで私達は、日常的にも産業的にも化石燃料や原子力などの偏ったエネルギーに大部分を頼っていました。しかし、そんな状況に危険信号を送ったのが大きな自然災害です。災害時に地域全体がたった一つの有限資源のエネルギーにのみ頼っていたら、助け合うこともままならず復旧に時間がかかってしまうでしょう。太陽光エネルギーは住宅単位の小規模な自家発電も可能なうえに、資源そのものが枯渇することがなく、他のエネルギーと併用するにも便利なのです。”

太陽光利用の注意点

“便利で低コストとメリットが多数ある太陽光エネルギーですが、一方では注意しておきたいポイントもあります。代表的な注意点が、太陽光エネルギーによる発電量は不安定になりやすいということです。天候や環境によっては、日射量が不足して十分な発電量を得られなくなります。雨の日だけでなく、曇りの日にも発電量が減ってしまうため、工夫が必要です。ただし、雪国で必ずしも太陽光発電ができないとは限りません。ソーラーパネルに雪が降り積もってしまう点を除けば、むしろ雪が持つ太陽光線を強烈に反射する性質を利用できるのは有利です。

太陽光発電するには、広いうえに周囲に遮るもののない環境が望ましいです。太陽光をいっぱいに取り入れることができれば効率よく発電できるため、広い場所が有利になります。ただし、小規模住宅でも工夫しながらソーラー発電システムを導入する家庭は増えており、パネルの設置に工夫するなどで発電量を上げることは可能です。広い場所があるからといって、過剰な高温や湿気にさらされる環境では、かえって発電効率が悪くなることもあります。どのような環境が太陽光発電にふさわしくないかは、一概には断定できなくなってきています。

ソーラー発電システムを導入するためには、コストがかかります。ソーラーパネルをはじめとした関連機器は、安価とはいえない価格です。高価な点で二の足を踏む人も多いことから、国や地方自治体などが支援して太陽光発電システム導入の普及を目指してきたくらいですから、太陽光発電を始める経済的な余裕がないという人もまだまだいるでしょう。太陽光発電に必要な機器や設備は、なかなかコストダウンしないのがネックです。普及は進んでいるものの、太陽光発電を始める人が急激に増加しないのはこのためでもあります。”

太陽光を利用する方法

“実は、太陽エネルギーを利用する方法はいくつもあります。広く知られているところでは、ソーラーパネルを取り付けて採光し、発電する方法が挙げられます。一般の住宅にも普及され始めており、家庭内の電力を自家発電できるだけでなく、余った分の電力は電力会社に売れるのもメリットです。太陽熱を用いることで、温水や温風を作ることもできます。給湯や冷暖房などによく活用されており、自治体関連施設や病院、ホテル、教育機関などが先発して導入しています。

人工光合成は、植物の光合成を人工的に再現した技術です。特徴は、明反応と暗反応という2つの経路を経由させること。太陽光エネルギーを用いて水を酸素と水素に分解するのが明反応で、暗反応は水素と大気中の二酸化炭素から糖質を合成しています。明反応は光触媒技術に、暗反応は有機化合物の合成に役立てることができます。特に光触媒は、日本の研究が世界をリード。世界最高の変換効率を示した光触媒が開発されたのも、日本の研究チームにおいてです。

ソーラークッカーは、文字通り太陽光エネルギーを利用した調理機器です。目玉焼きが焼けるほどのエネルギーを与えてくれる太陽光は、調理の他に殺菌装置としての応用も進んでいます。一般的な太陽光発電では屋根などにソーラーパネルを取り付けて太陽光エネルギーを取り入れますが、ソーラーハウスでは採光や通風などの設計が工夫されています。住宅に太陽光エネルギーを取り入れて生活を快適にするのが目的です。”

太陽光利用の普及状況は?

“世界的に見ると、太陽光発電の導入は2007年から2008年にかけて飛躍的に伸びています。2008年には5,600MWほどもの太陽光発電導入が確認されているほどで、いかに太陽光エネルギーへの期待度が急激に高まっているかがうかがえます。太陽光発電は、住宅のみならず商業施設や工場などでの導入も進んでいる点に注目です。そのような施設では、安定したエネルギー供給が必要になるはずです。にもかかわらず太陽光発電が採用されたということは、不安定さが問題視されていた太陽光発電への概念が変化したということではないでしょうか。

太陽光発電の研究が国内外で盛んにおこなわれていることも、導入へのリスク減少につながっています。大規模な太陽光発電施設も次々に建設されており、国内の電力業界でもメガソーラー発電の導入が進められているほどです。”

太陽光発電と太陽熱利用の違いとは

“太陽エネルギーを利用したシステムには、大きく分けて2つあります。1つは太陽光発電で、もう1つは太陽熱利用です。地域によっては、太陽熱を利用した公共の温水プールがあるというところもあるでしょう。太陽光発電よりも変換効率の高い太陽熱は、先に身近な生活に普及し始めた面があります。太陽熱は、給湯つまり温水を作るために利用されているのです。太陽熱利用のための温水器は、太陽光発電をするために必要な機器や設備より安価という点も早くに普及した理由の一つです。太陽光発電システムの約10分の1くらいのコストで導入できるとなれば、太陽熱利用に目がいく人が多いでしょう。

一方、太陽光発電は、多くの人が電力会社から買っている電気を作れるのが特徴です。オール電化が進んだことで、電気が生活をまかなう部分も増えてきました。太陽光発電と太陽熱利用を併用することもできますから、別々に導入を検討するより一度に導入を検討してみるのも一案です。”

最も注目を集めているのは太陽光発電

“太陽光発電は、コストが不要で枯渇しないエネルギー原料を使うことで期待されています。災害時などに電力不足が問題となる体験をしたことから、従来の電力供給に不安を感じる人が増えたことも関係しています。地球環境のためにも、太陽光エネルギーを利用した発電が有望です。CO2の排出量が少なくなれば、温暖化の加速を防げる可能性も出てきます。もちろん、限りある資源を使わずにエネルギーを作り出せるのも大きなメリットです。このようなメリットがあることは早くからわかっていたものの、ここへきて急激に太陽光発電が普及し始めているのは導入コストが低くなってきているからです。住宅の屋根や乗用車の屋根にソーラーパネルを取り付けるなど、気軽なスタイルでの導入も注目されています。

2010年には化石燃料への依存度が80%を超え、資源の枯渇が心配されていました。しかし、太陽光発電の研究が進歩してより身近な存在になってくることで、危ぶまれていた地球資源の保存も可能になるでしょう。”

太陽光発電を利用するメリット

“太陽光発電の導入には、デメリットを上回るメリットに期待できます。まず、電気代を節約できる点は身近なメリットでしょう。発電した電気は貯めておくことができませんが、これまで電力会社から買っていた分の電力を太陽光発電でまかなえるようになれば確実に電気代の節約になります。また、もう一つのメリットである売電をすれば、これまでかかっていた電気代を無料にすることも夢ではありません。電力会社とのおつきあいをプラスマイナスゼロにすることで、上手な節約生活を送れるでしょう。

電力会社からの電気供給のみに頼っていると、電力会社で停電が発生したときには電気が使えなくなってしまいます。そんなとき役立つのが、太陽光発電による自家発電です。電気を使えるのは発電しているときのみとはいえ、突然の停電に備えた対策が最新機器には導入されています。蓄電池の導入によって、貯めていた電気を使うこともできるのです。電力会社から全面的に電気を買っている場合、災害時の停電でオール電化の家庭が困ったということがありました。しかし、太陽光発電の場合はオール電化と組み合わせると料金面でお得になります。電力会社で停電が起こっても心配ありませんから、オール電化の導入を合わせて検討してみるのもおすすめです。深夜の電気代が安くなり、日中の電気代は高くなるこのプランは、日中太陽光発電で電気をまかなえる場合には間違いなくお得です。

電力の供給を他人任せ、つまり電力会社任せにしていると、電力の使い方に無頓着になる傾向があります。細かい計算をすれば電力会社の電気代も節約が可能ですが、計算が面倒でどう使おうと払わなければならないのだと節電意識を失ってしまうかもしれません。その点、自家発電をしていると節電への意識が高まってきます。無理をする必要はないものの、導入した機器によって電力が見える化してくると自然と節電しようと注意するようになるでしょう。これもまた、エコな生活につながります。”

太陽光発電を利用するデメリット

“長い目で見ればお得な買い物といえる太陽光発電システムですが、やはり初期費用は高額です。天候によって発電量が左右されるため、場所選びや設置に工夫を凝らす必要もあります。メンテナンスフリーとの説もある太陽光発電システムですが、実際には定期的な点検をしつつ気になるところがあれば早めに対策を取るのが大きな問題を起こさない秘訣です。時期が来れば、交換が必要になる機器もあります。工事の内容によっては、雨漏りが起きてしまうリスクも出てくるでしょう。このようなリスクは、良い設置業者を選ぶことで解決できる問題ではあります。中には高額な契約で質の悪い仕事をする業者もいますから、注意が必要です。

もう一つ、重視しておきたいのが売電価格の問題です。売電価格は、下がる傾向にあります。10年目以降、10kW以上の場合は20年目以降に売電価格が下がると経済産業省でも見込んでいます。ただし、太陽光発電システムの導入は大体10年間くらいで元が取れるとの見方もありますから、売電価格が下がっても損になるとは限りません。蓄電池やエコキュートの導入をすれば、電気の自家消費量を増やすこともできるでしょう。”

まとめ

太陽光を活用して得られるエネルギーは、何といってもエコロジーです。環境に優しく、お財布にも優しいことから、ライフスタイルそのものがエコで快適になっていくでしょう。住宅の屋根にソーラーパネルを取り付ける太陽光発電も、確実に増えています。いざというときの停電に備えて、またクリーンな自然エネルギーを作り出すこともできる太陽光発電を検討してみてはいかがでしょうか。

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