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太陽光発電

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太陽光発電システムQ&A

どうして太陽光発電が注目されるのですか?

近年、石油、石炭等科学燃料を燃やすことによる地球温暖化や、酸性雨といった地球環境へ与える悪影響が問題となっております。化石燃料という人間の活動がCO2やイオウ酸化物の急激な増加をもたらし、それによって地球環境の悪化をもたらしているのです。

石油や石炭等の化石燃料の消費は、地球上のエネルギーの限りがある点からも曲がり角を迎えており、西暦2000年~2030年頃には人類の必要するエネルギーと化石燃料の生産量との間に大きなギャップ、いわゆる資源の減少によるエネルギー不足が生じます。

このような状況の中で、無公害で無尽蔵な太陽エネルギーの利用が注目され、期待されています。太陽光発電の普及には、国もさまざまな施策を実施し、バックアップを行っています。

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太陽電池の発電量は雨や晴れなどの時はどのように変化するの?

まず太陽電池は現状Siを原料にしたものが主に使われています。
そして、多少の違いはありますが、原料の組成に応じた波長の吸収があります。この吸収した波長のエネルギーを電気エネルギーに変換して太陽電池は発電します。
太陽電池の発電量はこの吸収できる波長のエネルギーが単位時間あたりどれだけ太陽電池に入射したか(単位面積あたり)、に比例するわけです。簡単に言えば、太陽からの日射は雲などによってさえぎられますが、さえぎられた残りは太陽電池まで届くことになりますので、雨の日でも晴れの日よりは確かに少ない量ですが太陽光線は地表に降り注いでいます。つまり太陽電池も晴れに比べれば少ないですが発電していることになります。
厳密に言えばまったくの比例関係ではありませんが、通常日射量に比例すると考えて結構です。

ちなみに、各天気の日射量を比べると下記の表のようになります。

  日射量 発電量
快晴 1
(基準値)
10
(基準値)
晴天 0.5~1
雲天 0.1~0.5 4
雨天 0.05~0.2 1
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季節により発電量の変化はどのようになっているか?

太陽電池は吸収した日射のエネルギーに比例した電気を起こします。つまり、単位時間内にどれだけのエネルギーが太陽電池に入射したかに発電できる電気量は比例するわけです。
ということは太陽光線に対し垂直に太陽電池が設置されていれば、もっとも沢山のエネルギーを受けることが出来ることになります。(太陽光線の強さ(密度)は一定としたとき)四季により、時間により太陽高度は常に変化します。
たとえば、真夏の昼12時の太陽光線と垂直になるように太陽電池を設置したとすると、一日で言えば昼12時を最大として、発電量を縦軸に時間を横軸にとれ ばsinカーブのような曲線を描きます。また季節でも同じことで、冬は夏より太陽高度が常に低いため、夏の発電量のカーブを縦方向に圧縮したようになりま す。

この為、常に太陽と垂直になるように自 動的に太陽を追尾するようにした設置方法もあり、確かに固定してしまう方式より最大2倍程度の発電量は得られるようですが、現在は太陽電池も安くなってき ていますので、コスト的には固定設置で2倍の太陽電池を設置して発電量を稼ぐほうが理にかなっています。

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設置条件(方位/傾斜角)による発電量の違いはありますか?

方位は、南面の屋根が、傾斜角は、30度前後が理想です。
南面を100%とした場合、西は85%、東は85%、北は40%となり、南面が設置に適しています。また、傾斜角は、例えば20度にした場合、出力が約2%低下するため、30度前後が理想と言えるでしょう。

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ソーラーの重量は?我が家は大丈夫?

システム全体で重さは約300kg前後です。大人が4、5人屋根の上に乗ったのと同じくらいとお考えください。パネルは平たいものなので、一部に加重するものではなく、分散されます。それで家がつぶれるということであれば、日常生活にも支障をきたすものです。ですので、シス テムを設置したからと言って、家がつぶれる、傾くということはまずありません。

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数年後に屋根を葺き替える予定・・・今設置しても大丈夫?

早く設置して償却を進める方が有利であると言えます。
太陽光発電の普及拡大によって、1kWあたりの補助金も年々下がる傾向にあります。ストレート屋根3kWシステムの場合、約3時間でモジュールの取り外し ができます。(モジュールと架台を取り外して葺き替え工事をします。ただし、再度取付け時、二度使用のできない一部の部材が必要となります)

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施工方法は?屋根に穴をあけるの?雨漏りは大丈夫?

厳しい研修を受けたプロのみの責任施工!シャープの標準工法・部材を使用する事によって、60m/秒の風にも耐えられる設計になっています。また、10年間の無償保障を完備していますから大丈夫!

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製品の耐用年数はどのくらい?

シャープの実使用実績(1966年長崎県尾上島灯台に設置、現在も稼動中)から、30年程度の耐用年数があると考えていま す。また、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います。

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発電量はどれくらいですか?

年間日射量は、東北地方でも九州地方の2割減程度です

各電力会社エリア内平均年間発電量と年間電力料金  上段:発電量(kwh) 下段:電力料金(円)
システム 北海道 東北 東京 中部 北陸 関西 中国 四国 九州 沖縄 全国
平均
2.00kw 1,991 2,055 2,077 2,213 1,888 2,162 2,213 2,261 2,078 2,161 2,110
46,251 46,484 46,525 47,779 41,366 42,375 48,996 54,535 46,028 51,799 47,214
3.00kw 2,986 3,083 3,115 3,320 2,832 3,243 3,320 3,391 3,116 3,241 3,165
69,365 69,737 69,776 71,679 62,049 63,563 73,505 81,791 69,019 77,711 70,819
4.00kw 3,981 4,110 4,153 4,426 3,776 4,323 4,426 4,522 4,155 4,323 4,220
92,479 92,968 93,027 95,557 82,732 84,731 97,992 109,071 92,033 103,622 94,421
5.00kw 4,977 5,138 5,191 5,533 4,720 5,404 5,533 5,652 5,194 5,403 5,275
115,616 116,222 116,278 119,457 103,415 105,918 122,501 136,326 115,047 129,510 118,029

シャープ提供のシュミレーションより太陽電池の設置方法は南、設置角度は30度で計算

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太陽電池モジュールの表面は汚れないのですか?

砂塵、土砂などの汚れは、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%と微かです。
また、太陽光発電システムは可動部分が少ないため、維持管理にかかる手間や費用はほとんど不要となっているのが特徴です。

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