太陽光発電システムとは? 設備構成や仕組みを紹介

台風などの自然災害が増えている日本で、停電時の非常用電源として注目されている太陽光発電システム。設置をすることで非常時への備えができるだけでなく、電気代の削減や売電収入など多くのメリットが生まれるため、住宅の新築時などに設置を検討している人も多いのではないでしょうか。そこで今回は、太陽光発電システムの導入を検討している人が抑えておくべき、設備や発電の仕組みについて、詳しく解説していきます。

  1. 太陽光発電システムとは?
  2. 太陽光発電システムの設備構成
  3. 太陽光発電システムの仕組み
  4. 太陽光発電システムの寿命

太陽光発電システムとは?

太陽光発電システムというのは、建物の屋根などに取り付けた太陽光パネルに太陽の光エネルギーを吸収し、電気エネルギーを作り出す発電の仕組みのことです。原子力発電のような危険性もなく、また地球温暖化や大気汚染の原因となる二酸化炭素や硫黄酸化物、窒素酸化物などの有害物質を排出しないため、環境に優しいクリーンエネルギーとして注目されています。

また、石油や石炭のように資源が枯渇する心配がなく、太陽が存在する限り繰り返し何度でも永続的に発電できる再生可能エネルギーであるという点も太陽光発電システムの大きな特徴の一つで、次世代エネルギーとしてこれからの日本の電力供給を担う重要な存在となっています。

ちなみに、設置する場所が一般住宅の場合には「住宅用」、学校や商業施設の屋上など住宅以外の場所に設置されているものは「産業用太陽光発電」と分類されていて、出力や買取期間、補助金制度の有無などの点で違いがあります。

太陽光発電システムの設備構成

太陽光発電システムは、主に以下の設備によって構成されています。ここでは、それぞれの設備がどのような役割を持っているのか、詳しく見ていきましょう。

太陽光パネル

太陽電池を大量につなぎ合わせたもので、「ソーラーパネル」や「太陽電池モジュール」とも呼ばれます。太陽の光を受け止めて太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換することで電気を作り出していて、太陽の光をたくさん受ければ受けるほど発電量は増加します。ちなみに、「太陽電池」とはいうものの、発電した電力を蓄えておく機能はありません。

パワーコンディショナー

太陽光パネルによって作り出された電力を家庭で使用できる電力へと変換します。太陽光発電システムは太陽光パネルとパワーコンディショナーがセットになって導入されることで初めて家庭で使用できる電力が作られるというわけです。

分電盤

パワーコンディショナーによって家庭用電力として変換された電気を各部屋に分配するための設備です。

電力量計

電力量計は電気エネルギーの量を計測するための機器で、電力会社から電気を買う際の機器と電力会社へ売電する際の機器と大きく2つの種類に分類されます。

蓄電池

太陽光発電システムを設置する際に併せて導入したいのが、蓄電池です。太陽光発電システムは発電した電力をそれ自体に溜めておくことができないため、夜間や停電時など発電をしていないときには電気を使うことができません。それが蓄電池を導入することで、こうした問題も解決することができます。

太陽光発電システムの仕組み

太陽光パネルに太陽の光が当たると直流の電気が発電されますが、そのままでは家庭用電力として使用することができないため、パワーコンディショナーで交流の電気へと変換されます。

そして、変換された交流電流は分電盤へと送られ、家庭内のさまざまな場所へと振り分けられて使われます。家庭用の太陽光発電システムでは、発電された電気は基本的に家庭内の家電などに使用されますが、余った分は電力会社に買い取ってもらうことも可能です。

このように発電した電力を家庭内で使用することを「自家消費」、余った分を電力会社に買い取ってもらうことを「売電」といいます。また、太陽光発電は太陽の光を利用して発電しているため、例えば太陽が出ていない夜間や天候の悪い日には発電量が少なくなってしまいます。

その場合、家庭で使用する電力は従来通り電気会社から購入することも可能です。ちなみに、売電や電気の購入は自動で行われているため、その都度手続きをする必要はありません。

太陽光発電システムの寿命

太陽光発電システムは、設置することで電気代が削減できたり、売電収入が得られたりと多くのメリットがありますが、導入をする際にはそれぞれの設備の寿命をきちんと把握しておくことも大切です。

太陽光発電システムの寿命は、使用環境やメーカーなどによっても違いがありますが、一般的な目安としては太陽光パネルが約20年、パワーコンディショナーが約10年といわれています。設置には費用面での大きな負担がかかりますので、できる限り長く使い続けるためにも定期的にメンテナンスを行って、良い状態を維持することが大切です。

電気代が年々値上がりをしている昨今では、太陽光発電システムの導入には大きなメリットがあります。太陽光発電システムをうまく活用していくためにも、上記の内容を参考にして各設備についての理解も深めておきましょう。

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