太陽光発電は環境負荷が少なく無尽蔵が魅力も、コスト高がネック

石油や天然ガスなどの化石燃料と異なり、無尽蔵かつクリーンな太陽エネルギー。地表に到達する太陽のエネルギーは1㎡あたり1kW程度ですが、これを直接電気に変える発電システムが太陽光発電です。

太陽エネルギーを活用

太陽光発電にはシリコン半導体を利用した太陽電池を使って行います。太陽の光を受けるとシリコン半導体の原子に電子(-の性質)と正孔(+の性質)ができます。シリコンのこの性質を利用して光のエネルギーを電気エネルギーに変換しています。

最近は家庭の屋根に大きなパネル(太陽電池アレイ)を設置しているのをしばしば見るようになりました。太陽の光を太陽電池が受けることで、発電が行われ、その電気がパワーコンディショナーを通って直流から交流に変換され、家庭で使用する電気に変わります。

太陽光発電システムは電力会社の電線と繋がっており、発電電力が消費量を上回った場合には、その余剰分を電力会社に買い取ってもらうことができるのです。これらのやり取りは全て自動的に行われ、メーターに表示されます。夜間など発電ができない時間帯には、従来どおり電力会社の出来を利用します。

太陽光発電も他の自然エネルギーを活用して発電と同様に天候の影響を受けます。曇りの日は晴天の日に比べて発電量が減少しますし、太陽が照っていない夜間の発電はできません。

ただし、太陽が照っている時間帯は人間の社会活動が最も活発な時間帯で、電力需要が最も延びる時間帯でもありますので、そのピーク時間帯にはしっかり対応できます。

電気への交換効率は20~25%となっており、火力発電の35~45%に比べて劣ります。そのためそれなりの規模の発電を行うとなると、大量の太陽電池を設置するための大きな面積が必要になります。

一度設置してしまえばその後の発電コストは変わらないので、石油や石炭、天然ガスの価格が変動してもその影響を受けることはありませんが、太陽電池に使用されるシリコン系材料は高価なのがネックです。10年前に比べると3分の1程度に下がってはいますが、太陽光発電が一般家庭に広く普及するためには、国や自治体の補助金制度や、余った電力を電力会社に購入してもらう制度などの充実が待たれます。