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意外と知らない太陽光発電の仕組み

太陽光発電システムとは太陽からの光を使って発電するシステムのことですが、太陽光発電がどのような仕組みで成り立っているのかは意外と知らないのではないでしょうか。

なんとなく、黒いパネルのようなものを屋根に設置して、電力をまかなうことが出来るシステムのことを太陽光発電システムと思っている方が多い気がします。

もちろん、それは間違いではありません。しかし黒いパネルが屋根の上に載っていてもそれが、太陽光発電システムとは限らないといったら、あなたはどんな顔をするでしょうか。

ここでは太陽光発電システムを設置して、発電する仕組みについて話していきます。



太陽光発電システムとは

ソーラーパネル

太陽からのエネルギーをおおざっぱにとらえると、光と熱があります。太陽光発電システムは太陽からの光を使って発電システムです。

太陽光発電と太陽熱発電

対して、熱による太陽エネルギーを利用するシステムもあり、それは太陽熱温水器によって熱エネルギーにかえて利用します。つまり、太陽熱温水器では太陽熱によって暖められた空気や水を暖めて住宅の暖房や、お風呂などに供給するわけですからお湯を沸かしたり、暖房に使うというのならば太陽からの光のエネルギーよりも有効活用できます。

ダブルソーラー

熱はそのまま利用できるのに対して、光はそのまま利用することが出来ません。太陽からの光を電力に変換するには、特殊な装置が必要であり、その装置のことを総称して太陽光発電システムと呼びます。

ちなみに、太陽熱温水器と太陽光パネルの、ふたつは同じ黒いパネルの形をしています。

太陽光パネルとは

ソーラーパネル

太陽からの光エネルギーを、電力に変えるわけですから、太陽光パネルは、太陽熱パネルよりも高額なものになります。光エネルギーを、電力にかえるというと非常に大掛かりなシステムを想像してしまいがちですが、太陽光パネルは複雑な機械でもないし、ましてや複雑な電気製品ではありません。

太陽光パネルを近くでみてみるとわかりますが、太陽光パネルはガラスと金属の板にすぎません。太陽光パネルとは、光をあてると電力が発生する物質を連ねたものです。

そして、太陽光パネルによって発生した電気をまとめて室内に送り、使用するのが太陽光発電システムです。

太陽光発電システムがあれば、電力会社から電気を買わなくてすむの?

ソーラーパネル5

太陽光発電システムを備えた住宅は、電力会社から電気を買わなくてすむのかと言う話ですが、そんなことはありません。

現在の住宅用太陽光発電システムでは、屋根に載せることの出来るパネルの量に限界があるほか、標準的な過程で消費する電力量のすべてをまかなうことはできません。

バッテリー(蓄電池)があれば別ですが、電気は貯蔵することが出来ず、夜になって太陽光がなくなればシステムは発電を停止してしまいます。

太陽光発電システムは、光がなければエネルギーに変換することが出来ないので、例えば災害が発生して電力会社から電力が供給されず停電したとして、夜になると太陽光発電システムを設置している家だけが明るいなんてことはありません。

ただし、昼間は太陽光エネルギーが降り注いでいますので、発電します。光エネルギーがある昼間は、ノートパソコンや携帯を充電したり、テレビを見ることが出来ます。

売電収入って何?

売電の仕組み 画像:エネチェンジ

売電の仕組み 画像:エネチェンジ

太陽光発電システムは昼間しか発電できない為、陽が落ちたら電力会社から電気を買う必要があります。しかし一方で、昼間に発電した電気をすべて使用するわけではありませんから、光が降り注ぐ明るい昼間には余剰電力が発生します。

この余剰電力(発電量ー使用量)を電力会社に売ることで収益をあげるのが、売電収入であり太陽光発電システムで儲ける仕組みというわけです。

もちろん太陽光発電システムがなくても、日々、私たちは生活の中で電力を消費していますから、昼間に太陽光発電システムでまかなうことが出来た電力も収益と考えることが出来ます(電力会社から電気を買わずにすむため)。

ですから、太陽光発電システムによって発電した電力はすべてが収入というとらえかたもできます。

太陽光発電システムを投資の対象として考える

投資の対象 ソーラーパネル

太陽光発電システムに関心を持つ人は3タイプいると考えられており、上から順番に太陽光発電システムを設置する考え方が大きくかわってきたと言われています。

1つ目のタイプは、「エコ系(環境系)」の人です。化石燃料を燃やすことなどから生じる地球温暖化をはじめ、原発事故による放射性物質の拡散などを憂う人たちです。

できるだけエアコンを使わずに節電したり、出かけるときは車を使わずに歩きか電車にするなど、エコ意識の高い人たちです。この頃の太陽光発電システムは非常に高価なもので、採算度外視で設置する必要がありました。

2つ目のタイプは、「化学系」の人です。太陽の光で発電できる仕組みそのものに感動し、多少の採算は無視してでも、どうにかして手に入れたいと考える人たちです。

新しいものを進んで採用する人たちで、例えば、スマホやタブレット、スマートウォッチ、電気自動車、水素自動車などにすぐに飛びつくような人たちです。

3つ目のタイプは、「経済メリット系」の人です。技術の進歩によって、光エネルギーを電気に変換する変換効率が上がり、価格も下がり、経済的なメリットの高まりから導入しようと考える人たちです。

経済的メリットを考える人は太陽光発電システムを投資対象のひとつとして考えるのが特徴で、株や債券、不動産などと同様のものとして太陽光発電システムを購入しようと考える人たちです。

業界歴の長い方にきくと、太陽光発電システムは経済的メリットだけのものではないとききますが、それでも収益性の面で見ると、株や債券、不動産に比べて大きなメリットがあります。

株には配当収入があり、債券には利子収入、不動産には家賃収入があるように、太陽光発電システムには売電収入があります。株や債券の収入が年間で投資額の数%に過ぎないのに対して、不動産や太陽光発電システムは年間10%以上の収入を得られる可能性があります。(諸条件により上下します)

しかも太陽光発電システムは、太陽が出ている限り発電してくれるため、不動産のように空き室に対するリスクもなければ、株のように大幅に価格が下落することもなく安定しています。もちろん曇りの日が多ければ発電量が減ったり、雨の日が多ければ発電しないというリスクもありますが、ずっと雨が降るということは統計上ありえません。

しかし株や債券、不動産が転売することで換金できる一方、太陽光発電システムは屋根に設置してあるためシステムを取り外して売る事はできません。太陽光発電システムは不動産や株、債券と違い、転売することで換金することは出来ず、転売するときは自宅と一緒になります。

太陽光発電システムは定期的なメンテナンスが必要

太陽光発電 メンテナンス

太陽光発電システムを投資の対象として進める人はリスクの低さばかりを強調する傾向がありますが、太陽光発電システムにデメリットはあります。

確かに太陽光発電システムは、アパート経営をする際に発生する、借り手をさがす必要もありませんし、借り手をさがす為に不動産会社に広告手数料を支払う必要もありません。また借り手が出て行った後に、部屋をクリーニングする必要もないし物件を魅力的に保つことで空き室リスクを減らす必要もありません。

ましてや、建物の劣化によるリフォームや補修の必要もありませんし、固定資産税を支払う必要もありません。アパート経営や不動産投資は、初期投資さえも最低でも数千万円はかかりますから、銀行でローンを組む必要もありますし、ローンの金利もばかになりません。

対して太陽光発電システムは、そういったリスクがなく、一度100〜200万円を支払って設置してしまえば、ほとんど手間がかかりませんから、確かに不動産投資に比べればかなりの低リスクで運用することが可能です。

しかし太陽光発電システムにはメンテンナンスが必要となります。

先に述べたように、太陽光発電パネルは、ガラスと金属を合わせただけのものなので、機械のように壊れることはなく、落雷や積雪、災害などがない限り半永久的に発電を続けてくれると言われています。

しかし太陽光発電システムは、太陽光パネル単体でなりたつものではなく、パネルが発電した電気を使用できるように変換するためのパワーコンディショナーが必要になりますし、余剰電力を電力会社に送る為の売電メーターや、発電状況を目視する為のモニター、配線などが必要になります。

それらすべてを総称して太陽光発電システムです。

太陽光パネル自体に異常や故障がなくても、システムの一部に問題が起きることで、太陽光発電システムは機能しなくなります。つまり太陽光発電システムは世間で言われているようなメンテナンスフリーのシステムではありません。

太陽光発電システムには、具体的にはどんなメンテナンスが必要で寿命はどれくらいなの?

太陽光発電システム メンテナンス

半永久的に使える太陽光パネルに比べ、電気を使用できる為に変換する為のパワーコンディショナーは電化製品です。その寿命は、冷蔵庫や洗濯機と同じで10〜15年程度と言われています。

そう言った理由から、太陽光パネルの保証期間が20〜25年に対して、パワーコンディショナーの保証期間は10年程度となっています。

太陽光パネルについても、機械的な故障は少ないものの、パネル内部のはんだ付けがはがれて熱を持つことや断線するといっった不具合や故障がごくまれに起こると言われています。

パネル自体がどんなに丈夫でも、それらをつなぐ配線に問題が生じることがあったり、パネル自体も災害などにより破損、たわみ、サビ、がたつきなどによって壊れることもあります。

もちろん、信頼のおける販売店であった場合は保証期間内であれば無償、もしくは無償に近い形で修理をしてくれますが無償修理を拒否する販売店もあるので注意が必要です。

また、チリやホコリがパネルに溜まれば、それだけ光をさえぎるので発電量も当然のように落ちます。ですから定期的な掃除も必要になります。掃除をする際、屋根に上る必要がありますから、業者に頼む場合は、足場を組む必要がありますので、それなりの金額も請求されます。

不具合や故障にきづくためにも、毎日、内部モニターで発電量をチェックする必要もあります。

太陽光発電システムは、メンテナンスフリーに近い商品ではあるものの、全く何もせずに放置しておけるシステムではありません。

毎日は発電量を確認出来なくとも、最低でも毎月の電気料金を見て普段と変わったことが起きていないかをチェックする必要があります。

システムの故障や不具合などによる異常から、発熱や漏電がおき、火災に繋がる危険性も多少なりとも存在します。ですから定期的にプロによるメンテナンスが必要となります。

太陽光発電システムの仕組みまとめ

太陽光発電は太陽からの光をエネルギーにかえる発電システムです。

そして太陽光パネルは超寿命で、ほとんどメンテナンスが必要ないとしても、太陽光発電システム全体を考えれば、決してメンテナンスフリーではなく、定期的にプロによるメンテナンスが必要です。

定期的なメンテナンスを怠ると、発電効率が悪くなるほか、故障する原因ともなりかねますので注意が必要です。

1:グリーンエネルギーナビ
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