ガガスや石油のような化石燃料に代わるエネルギーとして、自然の力を活用できる太陽エネルギーが注目されています。地球温暖化の大きな原因のひとつは二酸化炭素の排出とされており、化石燃料を使用しない太陽エネルギーはそれを減少させるためにも効果的です。そこで、本記事では太陽エネルギーを使用する「太陽光発電」の応用などについて解説します。
目次
たった1時間で世界の年間消費エネルギー量を
超える太陽エネルギー量
宇宙の光は地球に届くまで数年かかることがわかっていますが、太陽光の場合は地球に届くまで約8分前後です。つまり、ほぼリアルタイムで太陽から降り注がれているエネルギーを浴びていることになります。しかも、太陽光は、日常生活を送るうえで人間を含む生物にとって大きな負担がかかってしまうこともありません。太陽から地球に降り注がれているエネルギーは「太陽エネルギー」と呼ばれています。
1.太陽光はクリーンエネルギー
クリーンエネルギーとは二酸化炭素、硫黄酸化物、窒素酸化物など大気汚染や地球温暖化の原因になってしまう物質が出ない、もしくは出たとしても排出量が少ないエネルギーを指します。太陽光は原子力や化石燃料などとは異なり、地球に害を与える可能性が少ないものです。枯渇する心配がないのでさまざまなものに利用することが期待できるうえ、自然のエネルギーなので費用もかかりません。2021年度の太陽光発電協会の表示ガイドラインでは1kWシステムにおける年間発電量が1000kWhとすると、二酸化炭素で1kWhにつき年間399.5kg、石油が年間227リットルの削減になるとされています。
2.太陽光のエネルギーを利用する2つのシステム
太陽光のエネルギーを利用するものには、「太陽光発電」と「太陽熱利用」の2つの方法があります。太陽光発電はソーラーパネルを使用して電気を作るものです。一方、太陽熱は専用温水器を利用して温水を作り出したり、専用機器を利用して暖房として使ったりされています。ソーラーパネルといってもさまざまなものがありますが、世界市場で約90％以上を占めているのが結晶シリコン系です。太陽光発電システムについては規模を問わず発電効率が同じであるため、問題になるのは日照量のみといえます。そのため、設置する場所については広さを気にする必要がありません。
太陽光エネルギーが活用されているものとは
太陽光エネルギーの活用は太陽光パネルが生産されるようになった1980年代頃からはじまっており、家庭用の電気をつくるために使用されているイメージがあるかもしれません。実際、太陽光発電を取り入れている家庭は増加しつつありますが、太陽光エネルギーはそのほかにも使用されています。
1.太陽光を利用した光電池
太陽光をあてることで電池として利用できる発電材で作られているのが「光電池」です。光電池は高速道路などにある緊急電話、鉄道の信号や気象ステーション、環境や品質データなどの監視システムといったものに使用されています。そのほかには水のポンプ、日よけ灯、駐車場のメーターなどに活用されているところもあります。
2.カーポートを利用した太陽光発電
太陽光発電を導入したくても専用パネルを設置するほどのスペースがない場合に、カーポートの屋根を利用しているケースもあります。冬なども太陽光発電用のパネルが設置されているため、断熱効果があるパネルであれば雪が屋根に溜まりにくい点がメリットです。
3.余った電気を売却して世帯の収入アップに
太陽光エネルギーの発電量が多い時期は、電気を売却して世帯収入をアップすることも可能です。発電された電気をすべて売却する「全量売電型」と自家消費した後に余った電気のみを売却する「余剰売電型」という方法があります。全量売電型は2012年からスタートしたFIT制度（固定買取価格制度）」によって、10kw未満の住宅用太陽光は10年間、10kw以上の産業用太陽光であれば20年間安定した収入を得ることが可能です。
基本的なソーラーパネルの発電量
ソーラーパネルを設置した建物がすべて同じ発電量になるわけではなく、どのような条件を満たしているのかによって異なります。発電量はソーラーパネルのエネルギー変換効率（発電効率）がどの程度なのかによるため、導入する前に変換効率が高いものを選択するのもひとつの方法です。
1.変換効率は2つ
変換効率は「モジュール変換効率」と「セル変換効率」があります。一般的なソーラーパネルの性能を示す指数がモジュール変換効率、ソーラーパネルを構成する最小単位あたりで変換効率がどの程度あるのかを示す指数がセル変換効率です。セル変換効率は電気抵抗の影響を受けにくいことからモジュール変換効率より数値が高くなりがちです。結晶シリコン系のソーラーパネルにおいて最高性能といわれているのが日本のものといわれています。モジュールの変換効率が約24.4％、セルの変換効率が約26.6％となっており、約25％の変換効率があるソーラーパネルが望ましいと考えておきましょう。
2.発電量や変換効率は季節などによって異なる
季節によって日照時間が異なります。日照時間は夏場が長いですが、ソーラーパネルは高温になると発電効率が落ちる傾向があるため、最も発電量が多いのは4～5月、逆に発電量は少なくても変換効率が良いのが12～3月です。ちなみに、曇りの日でも発電はしますが、晴れている日と比較すると発電量は少なめであるものの、晴天時と比較して60％程度の発電量があることがわかっています。ただ、雨や雪の日は発電率が低下するため、ソーラーパネルを設置する向きをできるだけ南向きにするのがおすすめです。
クリーンな電力技術の開発を目指す
「EcoFlow Japan」
2017年に設立された「EcoFlow Japan」は「人々の生活をより良いものにするためのクリーンな電力技術を開発する」をモットーに、日々、主にポータブル電源の研究・開発を行っている会社です。ポータブル電源はモバイルバッテリーよりも蓄電量が多いので長時間の使用が可能であり、AC電源があることから電子レンジなど高出力の電化製品も使用できます。BMS（バッテリーマネジメントシステム）搭載タイプであればバッテリー内の電圧を調整したり、保護をしたりといった作業も自動で行うので手間がかかりません。
EcoFlow Japanから提供されている商品のひとつが折り畳むことができたり、持ち運んだりできるポータブルなソーラーパネルです。 ポータブル電源と組み合わせて利用できるようになっており、自宅に固定するものとは異なり、キャンプなどアウトドアをする際にも電気の確保が簡単にできる点がメリットです。一般社団法人防災安全協会推奨の防災・防疫推奨マークを取得している製品もあるので、万が一のときにも安全に使用できることが期待できます。停電時にもポータブルソーラーパネルを利用すれば、ある程度の電気を手に入れることが可能なので生活する際にかかる負担を軽減することも可能です。
持ち運びの際にはソーラーパネルが傷つかないように専用の保護ケースがあります。また、ソーラーパネルを設置する際には角度調整ができるキックスタンドケースがあるので、複数のソーラーパネルを接続したいときにも重なりません。商品購入をした際にはエコポイントを獲得することが可能で、次回利用できるクーポンに交換できます。
地球温暖化を防ぐために
有効な太陽光エネルギー利用の発電システム
地球温暖化は世界中で大きな問題になっています。地球温暖化の原因として挙げられるものが二酸化炭素などの排出であるため、地球や人に悪影響がない発電方法として注目されているのが太陽光エネルギーです。「EcoFlow Japan」では軽量で持ち運び可能なポータブルタイプのポータブル電源やソーラーパネルを提供しており、非常に便利です。アウトドアや災害時に活用することも可能なので、気になる場合は問い合わせてみましょう。
