ソーラーパネルの発電の仕組み

太陽光発電の仕組み

ソーラーパネルの発電

ソーラーパネルによる発電の仕組み

  1. 太陽電池モジュールに太陽光があたります
  2. 太陽電池モジュールで、「光」のエネルギーが「電気」のエネルギーに変換されます
  3. 変換された「電気」は配線を通って、パワーコンディショナーに送られます
  4. パワーコンディショナーで、家庭で使ったり、売ったりできるように「電気」を整えます
  5. 整えられた「電気」は家庭で使われたり、余った分は電力会社に売られたりします


太陽光発電の仕組み

ソーラーパネルの発電能力は

現在住宅用に設置されているソーラーパネルの平均システム容量は約4kWです。正確には、瞬間的に4kWを発電できる能力のあるシステムということです。これを1時間発電し続けられれば、4kWhの発電量となります。電力会社の検針票では、kWhという単位で電力の使用量が表示されています。

一般家庭で最も消費電力が大きいエアコンは1200W程度、電子レンジは800W、ノートパソコンは50W前後です。そのため、4kW(4000W)のソーラーパネルというと、最大出力の時で電子レンジを5台動かせる能力があることになります。ただし、太陽光発電は太陽の出ない時間帯は発電せず、また、曇りや雨でも発電量は落ちます。

そのため、常に公称の出力で発電しているわけではありません。平均的な4kWのシステムでは年間平均4000〜5000kWhほど発電してるという報告もあります。この数値のばらつきは製品や設置場所によるものです。

一般家庭が年間に使用する電力は5500kWh程度とされていますので、4kWのシステムで8割程度は自給できている計算になります。設置容量をより大きくすることで、電気の自給自足も可能になる計算です。

独立型と系統連携型

ソーラーパネルは光が当ったときに電気を作り出す装置ですので、電気を蓄えておくための機能はありません。そのため、夜間や雨天時など太陽の出ていないときには、発電することができません。そのため、ソーラーパネルを運用する際には、発電できていない時へのフォローが必要になります。どちらかを選ぶことになりますが、通常では「系統連携型システム」のみ、もしくは「系統連携型システム」と「独立型システム」を組み合わせたものを導入することになります。

電力会社の電力網に接続する(系統連携型システム)

ソーラーパネルを電力会社の電力網に接続し、発電していないときは電力会社から電気を買ってくるシステムです。一般的にはこちらのシステムが用いられまして、当サイトにおきましても、基本的にこちらのシステムをご紹介しております。

このようなシステムを系統連携型と呼びます。ソーラーパネルで発電した電気の内、使用しなかった電気は、電力会社の電力網に流し(逆潮流)、電力会社に買い取ってもらうことができます。

蓄電池を利用する(独立型システム)

昼間や好天のとき、余分に発電した電気を蓄電池に蓄えておき、夜間や雨天の時にこれを利用するシステム。道路標識や街灯などに利用されているようです。つまり自家発電のみで電気をまかなうシステムですね。

われわれの生活スタイルでは、ソーラーパネルの発電と蓄電池のみですべての電化製品の電気を賄って一年過ごすのは難しいかもしれませんが、これが理想的なソーラーパネル生活です。さらに近年では、高性能なソーラーパネル用の蓄電池も開発されてきていますので、そういった生活も夢ではないかも。

系統連携型システム+蓄電池

上でも述べましたが、ソーラーパネル用の蓄電池が活発に開発されています。現在の所、価格は高いですが、系統連携型システム+蓄電池とすることで、災害が起きたときや電気料金があまりにも高くなりすぎたときに備えることができます。資金に余裕があれば導入も検討したいです。

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