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クエスチョン? Question
アンサーAnswer
固体のシリコンを溶かし、冷やして固めたものが結晶シリコンです。固める方法により1つの大きな結晶からなる「単結晶」と多数の小さな結晶からなる「多結晶」に分かれます。多結晶は単結晶に比べ製造コストが安い反面、結晶と結晶の境目で抵抗が発生するために発電効率は若干劣ります。しかし、最近では変換効率の向上によって比較的安価な多結晶が現在の主流になりつつあります。
02… 全国の一世帯あたりの年間平均消費電力量はどれくらいですか?
年間で約4,500KWhです。[例] 関西地区の場合、年間約106,800円(月平均約8,900円)に相当します。 (関西電力10/1改訂後)
次の4つのメリットがあげられます。
- 自家消費分を賄い余剰分を売電できる。
- 電気料金を削減できる。
- 時間帯別電灯契約でさらに電気代を節約できる。
- 節電意識が生まれる
標準的な3kWシステムの年間発電量は約3,000kWhになります。(全国平均1kW当り約1,000kWh)。なお発電量は日射量とシステムの大きさ(モジュール面積)モジュールの変換効率で決まります。また、実際の発電量は「システム最大出力」の約70%程度となります。
曇りや雨の日でも明るければ発電しますが、自家消費の不足分は電力会社から買って補えます。
晴天時の正午前後が発電のピークとなり、家庭で使う電気を賄ってもまだ電気が余る状態となります。この余った電気を電力会社へ売る事を「売電」といいます。一方、発電量が少ないのに電力消費が比較的多くなる朝や夜、また雨天の昼間などは不足分を従来どおり電力会社から供給される事になります。これが「買電」です。なお、売電/買電に関しては、電力会社との契約が必要です。
全て自動運転で操作は一切不要です。太陽電池に日が当たると運転を開始し、日が当たらなく なったら運転を停止します。なお、リモコンは運転状況・発電量・環境貢献モニター等の確認用として利用します。
一年を通して発電量が大きく上下することはありません。(但し12月~2月は発電量がやや少なくなります)
09… 冬に比べ夏の方が日射時間が長いのに発電量にほとんど差が ないのはなぜですか?
単(多)結晶シリコンは、気温が1℃上がると発電効率が約0.5%低下します。つまり冬は夏に比べて日射時間は短いものの発電効率が向上するため、年間を通じて発電量に大きな変動がないという訳です。
太陽電池は結晶シリコンを加工した「N型半導体」と「P型半導体」の2種類を使って電気を起します。 半導体に光が当ると対の「電子(-)」と「正孔(+)」が生まれ「N型半導体」には(-)が、「P型半導体」には(+)が集まり、両方の電極に銅線をつなぐことにより電気を取り出すことができます。
※1種類の半導体(N型又はP型)だけでは(+)と(-)がすぐに結合してしまい電気が流れなくなるので 異質のN型とP型を接合して太陽電池を作ります。
理論上、蓄電池を併用すれば夜間でも使えますが、蓄電池はコストが高く、また寿命も約3年程度です。(ランニングコストが高く殆ど普及していません)。
また、蓄電ロスなどでせっかく発電した電気を消失させるよりは、電力会社に売電するほうがロスもなく 効率的であるといえます。
太陽電池モジュールを構成する太陽電池セル・アルミ枠・ガラスなどは経年変化の少ない材料であり、長期使用が可能です。モジュール全体として期待寿命は20~30年です。
なお、その他の機器は設計寿命が10年程度の部品を使用しております。
※1966年に設置した長崎県尾上島の灯台用太陽電池(シャープ製)が、現在も現役で稼動しています。
13… 一般家庭で15%の節電は簡単にできると言われています。どのようにしますか?
以下の4項目を実行するだけで、今の生活レベルを維持しながら15%の節電ができるといわれています。
- エアコンのフィルターを掃除する
- テレビ/ビデオなどの主電源を切ったりコンセントを抜く(待機電力をカット)
- 空調温度を弱めにする
- 人がいない部屋の照明を消す
システムの定格出力は、理想的な晴天日の最大発電量です。しかしシステムとしては次のような 損失があるため、実際のシステム出力は最大発電量(定格出力)の約70%程度となります。
- パワーコンディショナ(接続箱機能含む)による損失・・・・10%
- 配線・受光面の汚れによる損失等・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5%
- モジュール(素子)の温度上昇による損失・・・・・・・・・・・・10~20%
(季節変動)(注)屋根一体型モジュール:12~22%
ご家庭の電気使用量と同程度の発電能力がある機種を選ぶ方法もありますが、最終的には「住宅の屋根面積と予算」で決まります。パワーコンディショナーの最大容量で使用する方が1kW当りの単価が安くなります
16… 3kWシステムでどれだけの電気製品を使用できますか?
晴天時、最大出力(定格3kW)の約70%の発電により、約2,100Wの電気を使用できます。
- エアコン(2.5KWタイプ)880W
- 洗濯機(6kgタイプ)390W
- 冷蔵庫(400Lタイプ)119W
- カラーテレビ(28型ワイドタイプ)143W
- 掃除機 350W
- 照明器具他 218W
上記すべてが使用できます。4kWシステムの場合、 エアコンがさらに1台(計2台)使用できます。
パワーコンデショナーの出力は単相200Vで電力会社と接続しています。従来通り、分電盤より100V/200Vともに引出すことができます。ただし、単相100V・3相200Vの配電線には接続することはできません。
18… パネルを設置した屋根裏の温度が夏が涼しく冬が暖かいというのは本当ですか?
設置前後で下記のような変化があります。
| 季節 | 夏場 | 冬場 |
| 屋根表面温度 | 70度 | -5度 |
| 太陽光未設置 | 49.32度 | 8.12度 |
| 太陽光設置 | 38.40度 | 13.35度 |
| 温度差 | -10.92度 | +5.23度 |
※(株)ポラス暮らし科学研究所調べ
砂塵・土埃などの汚れは、傾斜があれば降雨により流されるため掃除はほとんど 必要ありません。また、ガラス面の汚れによる発電効率の低下は約3%と僅かです。
万が一、モジュールの一部が破損してしまった場合、そのモジュールの属するシステム(1系統)の発電は停止します。しかし、1系統すべてのモジュールを交換する必要はなく、破損した箇所だけを交換すれば元の発電可能な状態に修復できます。
太陽電池モジュールは耐久性に優れており、モジュールを取り付ける部材なども含めて、長期にわたり 特別なメンテナンスの必要はありません。
晴天の昼間であれば、専用コンセントから最大1,500W(100V/15A)まで使用できます。なお、発電量は天候により変動し、使用している機器の負荷よりも発電量が少ないときは運転を停止します。
過去30年間に太陽電池が直接落雷を受けたという事例は極めて希です。住宅の屋外に設置されている他の電気機器と同様で、太陽電池だからといって落雷を受けやすいことはありません。
太陽電池システムとしての落雷対策は、回路内に一定性能のサージアブソーバー(避雷素子)等を 組み込み誘導雷の被害を食い止める策をとっています。
太陽電池モジュールおよび架台の重さは、同面積の和瓦に比べ1/4~1/5と軽く、屋根への荷重は通常の家では問題ありません。また、ねじれ・振動などについても試験や強度計算等充分な検討を した上で設計されています。
「気候変動枠組条約」は、地球の温暖化の原因になる大気中の二酸化炭素やメタンなど温室効果ガスの濃度を安定化させることを目的にした条約です。1992年の地球環境サミットで発案され94年に発効されました。
1997年12月に京都において開かれた「気候変動枠組条約第3回締結国会議(COP3)」では、先進国などに対して2008年~2012年の間に温室効果ガスを1990年比で一定数値を削減することを義務づけ、主要国の削減率は、日本6%、米国7%、EU8%、カナダ6%、ロシア0%などとなっていて、全体では5.2%の削減を目指したものとなりました。
セルをつなぎ合わせて、使うのに便利な電圧を取り出せるようにパッケージに収めたもので、工事の際に取扱う最小単位のものです