自然エネルギー、再生可能エネルギーとはどんなもの？

日本を代表する再生可能エネルギー
「太陽光発電」について知る

日本を代表する再生可能エネルギーとも言われる「太陽光発電」。広大な敷地に作られる「メガソーラー」と呼ばれるものから、一軒家の屋根上に設置されるコンパクトなものまで、日本国内には様々な規模の発電所が多数あります。このページでは、身近な自然エネルギーであり、また温暖化対策の手段として優れた性能を持つ、太陽光発電についてまとめました。

発電の仕組み

太陽の光が持つエネルギーは物質に当たると吸収され、熱となって散らばっていきます。この太陽の光エネルギーが熱になる前に電気的なエネルギー（電力）に変えるのが、太陽光発電です。
太陽光発電に用いる「太陽電池」は、性質の異なる2つの半導体を重ね合わせて作られていて、その中には、＋（プラス）と−（マイナス）の性質を持つ粒子が存在します。暗い状態では付着した状態ですが、太陽の光が当たると＋はｐ半導体へ、―はｎ半導体へと分離します。しかし＋と―は元に戻ろうとする力があるので、通り道を作ると―が＋の方へ動き出します。この流れが「電流」となり、電力が生み出される、という仕組みです。

主な種類

「太陽電池」は用いられている材料から主に、シリコン系・化合物系・有機物系に分けられます。
最も広く普及しているシリコン系では、「結晶シリコン太陽電池」が最も早くに開発され、現在も最も多く使われています。中でも「薄膜シリコン太陽電池」は省資源で大量生産しやすく、小さい電卓類から大規模発電所まで幅広く使われています。

発電量

例えば、出力が1000kW（1MW）のメガソーラーは1施設で約300世帯１年分の電力量を発電します。
しかし太陽光発電では、
・天気、気温
・太陽光の入射角度
・太陽光パネル上にあるもの（雪、落ち葉等）
といった条件で発電量が左右されるため、同規格のパネルを同数設置した発電所でも、発電量が同じになるとは限りません。

メリット、デメリット

メリット

・発電の際、排気ガスやCO2などが発生しない。
・システムが比較的単純で故障が少なく、また太陽光パネルの寿命が長いため、維持管理費が低い。
・屋根や壁等の未利用スペースにも設置できる。
・送電設備のない山岳地帯や、系統の電力が得られない際の電源として活用できる。

デメリット

・夜間や曇天・雨天には発電できない。
・発電量が天候や明るさに左右され、安定性に欠ける。

発電に適した場所、発電所が多い地域

太陽光発電に適した場所の条件としては、
・日照時間が長い
・日照が豊か
・塩害や豪雪がない
といったことが挙げられます。
日本国内では、関東地方以南の太平洋側にこれらの条件を満たす場所が多く、太陽光発電所が多数あります。

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太陽光発電についてもっと知りたい方へ

参考となる書籍やウェブサイト、ウェブページをご紹介します。

参考文献

『図解よくわかる自然エネルギーと発電のしくみ』白鳥 敬著、飯田 哲也監修　2013年1月　日本実業出版社
『トコトンやさしい太陽エネルギー発電の本』山崎 耕造　2010年8月　日刊工業新聞社

参考サイト・ページ

太陽光発電協会
資源エネルギー庁：おひさまパワー！太陽光発電
資源エネルギー庁：再生可能エネルギーの種類と特徴　太陽光発電
資源エネルギー庁　エネルギー白書2018
国立研究開発法人産業技術総合研究所：太陽光発電とは
国立環境研究所 環境情報メディア 環境展望台：環境技術解説 - 太陽光発電
環境エネルギー政策研究所
環境ビジネス：環境用語集　太陽電池

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