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太陽光発電


太陽光からの、
無尽蔵で環境負荷ゼロのエネルギーは、
            地球誕生以来、
全ての生命の源となっています。

私たちが日常で使っているエネルギー資源は、石油(原油)、石炭、天然ガス
ウランなどの地下資源エネルギーです。
これらは使えばやがて枯渇する運命にあり、それぞれの可採年数は、
原油約41年、石炭約155年、天然ガス約65年、ウラン約61年と言われています。
世界中の石油の需要は伸び続けており、もし石油採掘量がピークになれば、
その後は供給不足となり、価格が高騰することは間違ありません。
最も楽観的な予測でも、世界の石油生産のピークは2040-2045年であるとされています。
現在すでにピークに達したとの見方もあり、昨今の原油価格高騰は、これを見越した金融投機の結果だと言われています。
石油が枯渇したとき、それに代わるエネルギー資源はあるのか。
これは第一次石油ショック(1973年)以来、全世界の検討課題となっています。
こうした中で、太陽光エネルギーは、温室効果ガスを排出しない「再生可能」なエネルギーと考えられ、地球温暖化防止の観点からも大きな期待が寄せられていいます。

太陽光エネルギーの量
太陽光エネルギーは無限なように思われがちですが、地表に到達する太陽光エネルギーは、季節と緯度によって異なりますが、日本の中心付近で晴れた夏至の正中時で1kW/m2ほどで、夏至以外の日、朝夕や曇の時はさらに少なくなります。
平均して利用できる太陽光エネルギーはかなり少なくなります。
さらに、光エネルギーを電気などエネルギーに変換するには損失があり、利用するには設備等に大きな経費が必要になります。

    
                     
(ウィキペディア出典)

太陽光発電にはいろいろな方式がありますが、実用化されているのは
pn接合型シリコン太陽電池です。
       
エネルギーが1.1eV以上(波長1.13μm以下)の光を利用することができるので
太陽光の近赤外から可視光領域の光を利用できます。
しかし、シリコン太陽電池(単接合型)の理論的な最大変換効率は30%以下と
されています。
シリコン太陽電池の寿命は約20年といわれていますが、この間の総発電量は、
アモルファスシリコン太陽電池の製造から廃棄までに投入されるエネルギー
(ライフサイクルエネルギー)の約20倍になるされています。
しかし、これを考慮しても太陽電池の価格が高いために、発電した電気の価格
が高くなることが普及の最大の妨げになっています。

発電年報 [2008年] 2009.1.7更新(発電パネル1KW当たりの年間発電量)

 

地 域

全 国

北海道

東 北

関 東

中 部

北 陸

近 畿

中 国

四 国

九 州

沖 縄

基準発電量

3183

3163

3015

3102

3446

2984

3166

3244

3374

3230

3385

前年比

98%

102%

100%

96%

100%

103%

99%

99%

98%

96%

102%

95-07年比

102%

105%

102%

100%

102%

103%

104%

102%

101%

100%

104%

   左記、SOLAR CLINIC のリンクに依ります


アモルファスシリコンを使えるようになってからシリコン太陽電池の価格はかなり下がってきました。それでも電力会社の電気代と比べると、まだ約2倍以上の発電価格になっています。
発電された電力を、電力会社が買い上げる価格を、現在の2倍程度に引き上げる政策の流れもありますが、本格的な普及に向けてのバックアップが安定的に継続されることが期待されます。
太陽電池の原料、製造設備とその運転には大量の石油エネルギーが投入されています。今後、技術の進歩や量産規模の拡大で価格がさらに下がる可能性があるとしても、原油価格が高騰すれば製造コストが高騰することは避けられない状況です。
有機増幅太陽電池など、製造コストの低い発電システムの、 早急な実用化が求まられます。



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