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太陽光発電システムの構成機器と仕組み

2016/03/31

  • 画像:タグ太陽光発電システム

エコで環境にやさしいエネルギーとして、注目を集めている太陽光発電ですが、具体的な仕組みはどのようになっているのでしょうか?今回は発電の仕組みと太陽光発電システムを構成している様々な機器についてお話させていただきます。

太陽光から電気が生まれる仕組み

画像:シリコン系太陽電池発電の仕組み

出典元:長州産業

太陽光発電は、太陽電池が光エネルギーを吸収して、直接、電気に変換する発電方式です。太陽電池は、シリコン等の半導体から作られており、シリコン系太陽電池の場合はプラスを帯びやすいP型半導体とマイナスを帯びやすいN型半導体が重なってできています。太陽電池に光が当たると、P型半導体はプラスを帯び、N型半導体はマイナスを帯びます。これの表と裏に電極を付け電線を繋げれば、乾電池のように電流が流れる仕組みになっています。

このように、化石燃料やガスなどの燃料を燃やさずに発電するため、火力発電とは違いCO2を発生させない環境に優しい自然エネルギーなのです。

太陽光から電気が生まれる仕組み

では、太陽光発電システムは具体的にどのような機器で構成されているのでしょうか?

構成機器 役割
①太陽電池 発電機の役割を果たしている太陽電池ですが、本体のセルと呼ばれる部分が、実際に発電をします。複数のセルを並べて板状に繋げたものがモジュールで、これが太陽電池とかソーラーパネルと呼ばれる部分です。
②架台 太陽電池を屋根に取り付けるのに必要なのが架台です。屋根に設置した金具に架台を取り付け、そこに太陽電池を置いて固定します。
③接続箱 モジュールからのケーブルを一箇所にまとめてあるのが接続箱で、通常、パワーコンディショナーと接続されますが、中にはパワーコンディショナーと一体になっているものもあります。
④パワーコンディショナー 太陽電池で発電された直流の電気を、家庭でも使用できる交流の電気に変換するのがパワーコンディショナーです。太陽電池と共に、太陽光発電システムの要と言っても良いでしょう。
⑤分電盤 パワーコンディショナーによって変換された電気を、家の中に供給するのが分電盤という装置です。交流になった電流を各部屋に分配すると共に、余った電力を電力会社に売るための仕訳の役割も果たします。分電盤には電気を安全に使用するため、漏電遮断器などの安全装置が付いており、一般的にブレーカーと呼ばれますが、太陽光発電専用のものが必要になります。
⑥電力量計 売電量を計測する売電メーターと、夜間や雨天時など発電量が少ない時に電力会社から購入する電力量を測定する買電メーターの2種類があります。
画像:太陽光発電システムの構成機器

他にも、発電された電力量のほか、家庭で消費された電力量、電力会社に売却した売電量等が表示されるモニターも、あると便利な機器です。売電、買電量を目で見てチェックできるので節約にも役立ちますし、発電量の増減から故障発見の手がかりにもなります。 さらに、日中、発電した電力や夜間の安い時間帯の電気を蓄えることのできる蓄電池があると、電気をより上手に使い電気代の削減にもつなげることができます。また、停電時などの非常用電源としても使用することができますので安心です。

以上のように、太陽光発電システムは、様々な機器によって構成されています。前もって、発電の仕組みやそれぞれの機器の役割を知っておくと、導入への不安も軽減されるのではないでしょうか。
スター電器では、お客様の心配を少しでも解消するために、様々なご相談に乗っておりますので、是非お気軽にお問い合わせください。

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