日本冷凍空調学会

最近気になる用語　150 太陽光発電

太陽光発電とは、太陽電池を用いて、太陽光の持つエネルギーを直接電気に変換する発電形態を言う。
太陽光発電システムは、大きく分けて系統連系型と独立型の２つのシステムがあり、以下に示すような周辺機器を含めて構成されている。
太陽光発電システム構成機器
太陽電池（太陽光を電気エネルギーに変換する）パワーコンデショナー（太陽電池で発生した直流を交流に変換する）蓄電池（太陽電池で発生した電気を貯める）
系統連係型システム
商用電力系統と連系して電気を売買するシステムで、発電量が不足するときには電力会社から電気を購入し、発電量が余るときには電力会社に買い取ってもらう方式。
独立型システム
商用電力系統とは完全に分離したシステムで、太陽光で発電した電気だけで運転する方式。太陽光が少ない曇りの日や夜間にも運転する場合には、蓄電池に電気を貯めておく必要がある。
　

　太陽光発電の基になる「太陽電池」とは、太陽光のエネルギーを吸収して電気に変える変換器を言う。電池の名称がついていても、電気を貯める機能はなく、日光が入射した時に光の日射強度に比例して発電する。
　性質の異なる２種類（P形、N形）の半導体を重ね合わせたもので、太陽の光が当たると電子（-）と正孔（+）が発生し、正孔はP形半導体側へ、電子はN形半導体側で引き寄せられる。この２つの半導体を電線でつなぐと電流が流れるしくみである（図1）。
　太陽光発電は、無尽蔵な太陽エネルギーを活用し、発電に伴う排出物がなくクリーンであるため、我が国の今後のエネルギー政策上導入意義は高いものである。
　国連気候変動枠組み条約第三回締約国会議（COP3）において採択された京都議定書の批准により、各国は法的拘束力達成しなければならず、その数値は日本国の場合、基準年1990年の排出量からマイナス6％を削減しなければならない。クリーンエネルギーの導入はこの義務を果たすためには不可欠であり、国としても「新エネルギー利用等の促進に関する特別措置法」を制定し、さらには各種補助制度を整備し導入を促進している。
　太陽光発電に期待されている根拠としては、地球上のクリーンエネルギー源を数値的に比較すると、その量の大きさから理解できる。（表１）
　各国の過去の１０年の太陽光発電の導入量は図２に示すとおり大きな伸びを示している。また、我が国における新エネルギー導入の目標を表２に示す。この表からも、太陽光発電の導入目標はかなり大きな伸びを期待されていることがわかる。

表1　地球上のクリーンエネルギー源の比較

エネルギー源	エネルギー量
水　力	毎秒　　　５億kcal
潮汐流	毎秒　　　７億kcal
地　熱	毎秒　　　77億kcal
風　波	毎秒　　　880億kcal
太陽光	毎秒　　　420 000億kcal

文　献

太陽光発電協会ホームページ、資源エネルギー庁資料

表２　新エネルギー導入の実績と目標

		2002年度		2010年度目標
		原油換算万kl	設備容量万kW	原油換算万kl	設備容量万kW
発電分野	太陽光発電	15.6	63.7	118	482
	風力発電	18.9	46.3	134	300
	廃棄物発電＋バイオマス発電	174.6	161.8	586	450

出典：資源エネルギー庁資料から発電分野のみ抜粋

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