住宅用太陽光発電の仕組み

太陽光発電システムとは?

太陽光発電とは、太陽光パネル(太陽電池モジュール)を用いて、太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換する発電方式のことです。
作った電気は家庭の電化製品などで使用でき、余った電気は電力会社が買い取ってくれるところが特徴です。

なぜ太陽光発電が注目されているのか?

近年、私たちにとって太陽光発電は大変身近な存在になってきました。太陽光発電が注目されるようになった一番の理由は、地球温暖化対策として非常に有効な手段だと期待されたからです。

自然エネルギーを用いた太陽光発電は、化石燃料(石油や石炭)を用いた発電方法とは違ってCO2を排出しません。無公害状態でエネルギーを生み出し続けられることから、 国や地方自治体は補助金を出すなどして積極的に推進しています。太陽光発電は、環境にやさしい次世代のエネルギーシステムなのです。

太陽光発電のしくみ

太陽光発電に用いる機器には、電気を作る「太陽光モジュール」、電気を集める「接続箱」、電気を変換する「パワーコンディショナー」があります。

太陽光モジュールに太陽光エネルギーが当たると、パネル内部に「直流電力」が発生します。生み出した直流電力はケーブルを流れていき、接続箱で一つにまとめられます。

接続箱でまとめられた直流電力ですが、このままでは家庭内で使用することが出来ません。
使用するには「交流電流」に変換する必要があり、パワーコンディショナーがこの役割を担います。

太陽光発電の仕組み
①モジュール
太陽電池モジュール(パネル)の種類には単結晶や多結晶と呼ばれるシリコン結晶系、CIS、CIGSなど化合物系のものがあります。種類によって性能や価格は異なり、 メーカーの推奨するモジュールも様々です。(メーカー比較ページを参照
240Wなどの表記はモジュール1枚当たりの最大出力を表しており、モジュールの設置枚数によって太陽光発電のシステム容量が決まります。(例:240W×20枚=4.8kWシステム)
②接続箱
太陽電池モジュールからの配線をまとめてパワーコンディショナに接続するための装置です。
通常の太陽光発電システムでは、モジュールの系統線は複数になり、これらの配線を一つにまとめます。
③パワコン
接続箱から送られてくる直流電力を家庭で使用できる交流電力に変換するための機器。パワーコンディショナは基本的に屋内に設置され、日中に作動し夜になると自動的に停止します。
多くのメーカーが性能を図る目安としてパワーコンディショナ変換効率を表示しており、数値が高いほどロスなく電力変換しているといえます。
また通常パワーコンディショナは停電時に電気を利用できる自立運転機能を備えています。
④分電盤
パワーコンディショナで変換された電力は分電盤を通って宅内の電化製品に電気を送ります。太陽光発電システムを設置すると太陽光発電専用のブレーカーが加わります
⑤カラーモニター
日々の発電量から、どれくらい売電できるかなど、電力状況が一目で確認できます。電力の動きがわかりやすくなるので節電にも役立ちます。
⑥売電・買取メーター
太陽光発電による電気量が少ない場合は電力会社より電気を購入し、発電して使いきれなくなった余剰電力が生まれた場合は電力会社へ電気を売ります。
電気の売買は自動的に行われ、売電による金額は指定口座に毎月振り込まれる形になります。