住宅用太陽光発電システム構成

住宅用太陽光発電システムは、

・太陽光を電気(直流）に変える
　「太陽電池モジュール」
・その電気を交流に変えて家庭内に
　電力を供給する一方、
　電力会社の配電線との出入りをコントロールする
　「パワーコンディショナ」
　
　などから構成されます。

太陽光発電のしくみ
・太陽や蛍光灯などの光を電気にかえる装置を「太陽電池」といいます。
・太陽電池は半導体という材料から出来ています。半導体は光があたるとそれが刺激となって（－）電子
　が自由に動き回れるようになります。
・（－）電子が抜け出たあとを正孔といいます。
　（－）電子が抜け出た後ですから、正孔は（＋）の性質を持っています。
・P型半導体の中では主に（－）の電子が電気を運びます。
　N型半導体の中では主に（＋）の正孔が電気を運びます。
・この結果、P型半導体とN型半導体を接合すると、（－)電子はN型半導体に、（＋）正孔はP型半導体に
　振り分けられます。
・両半導体に電極を取り付けて電線で結ぶと直流電気が流れます。つまり発電することが出来ます。

（１）太陽光発電のしくみ

参考（太陽光発電のデータ基礎知識）

　　・１平方メートルの太陽電池から得られる発電能力は設置場所の緯度、気候条件、太陽電池の性能
　　（変換効率）などによって異なりますが、概ね100～150Wとなります。
　　
　　・わが国の平均的な気候条件では、年間3，500ｋWh（3kW住宅用）程度の電力を得ることが出来ます。
　　
　　・覚えると便利な換算データー
　　　
　　　　①面積と出力の関係　　　　　　：1平方メートル→100W
　　　　②出力と発電電力量の関係　：1kW→1，000～1，200ｋWh
　　　　③発電電力の価値
　　　　　（3ｋW住宅用システムで耐用年数20年、一般電気料金を24円/ｋWhと仮定）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　：3，500ｋWh×24円/ｋWh＝8．4万円/年
　　　　　
　　　　　　　→電気料金に換算して年間８万円程度の電気を発電します。

（２）太陽光発電システムを使用するメリット！

①家庭で使用する電気の３分の２を発電
　　　最近の一般家庭での年平均消費電力量は5,500ｋWh程度ですので、
　　　太陽光発電システムの発電電力量（3，500ｋWh)はその約３分の２に
　　　相当します。

②ポリタンク７５０本分（15,000リットル）の石油を節約

　　　　・エネルギー資源の乏しいわが国は、石油、石炭、ウラン等の８０％以上を
　　　　海外からの輸入に頼っています。
　　　･無尽蔵でクリーンな太陽エネルギーを利用する太陽光発電システムは
　　　　将来の国産エネルギーとして大きな期待が寄せられています。
　　　・太陽光発電システム（３ｋW住宅用）により２０年間で得られる総発電電力量を
　　　　石油火力発電所で消費する石油の量に換算すると２０リットルの
　　　　ポリタンク約８５０本分（17，000リットル）に相当します。
　　　・太陽光発電システムの製造時に消費されるエネルギー（ポリタンク約１００本分）
　　　　を差し引いても約７５０本分（15,000リットル）の石油が節約されます。
　　　・すなはち、太陽光発電システム製造時に使われるエネルギーは１～２年程度で
　　　　回収できることになります。

（３）太陽光発電システムと環境との関係
家庭から排出される二酸化炭素の３０％をカット

　　　・一般的な家庭からは年間約３，５００ｋｇの二酸化炭素が排出されています。
　　　・太陽光発電システムを設置した場合、一般家庭からの二酸化炭素排出量の
　　　　３０％（年間約１，０００kg）をカットできることになります。
　　　・この二酸化炭素削減量（１，０００ｋｇ）は森林１，０００ｍ^２分の二酸化炭素吸収
　　　　能力に相当します。
　　

（４）太陽光発電システム技術研究開発・普及の歴史

年	太陽光発電システム技術研究開発・普及の歴史
1954年	単結晶太陽電池（Ｐｅａｒｓｏｎ）の発明
1958年	太陽電池積載衛星の打ち上げ（Ｖａｎｇｕａｒｄ　Ⅰ，Ｕ．Ｓ．Ａ）
1973年	第一次石油危機　発生
1974年	サンシャイン計画スタート
1980年	新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）設立
1990年	①太陽光発電技術研究組合（PVTEC)設立 ②電気事業法関係法令の改正により500ｋW未満の太陽光発電システム設置手続きの大幅な簡素化
1992年	電力会社は太陽光発電の余剰電力の販売価格で買い取る制度をスタート
1993年	①逆潮流ありでの系統連系技術ガイドライン策定 ②ニューサンシャイン計画第Ⅰ期前半（1993～1996年度）研究開発のスタート
1994年	①住宅用太陽光発電システムモニター事業スタート ②「新エネルギー導入大綱」決定　（太陽光発電システムの導入目標は　2000年に40万ｋW,　2010年に460万ｋW)
1997年	①新エネルギー利用等の促進に関する特別措置法（新エネ導入促進法）の制定 ②住宅用太陽光発電導入基盤整備事業開始（補助金交付） ③ニューサンシャイン計画第Ⅰ期後半（1997～2000年度）研究開発のスタート ④気候変動枠組条約第3回締約国会議（COP3)開催　（於：京都）
1998年	①総合エネルギー調査会　「長期エネルギー需給見通し」を改定　（2010年における太陽光発電システムの導入目標量500万ｋW） ②「省エネルギー法」改正 ③「地球温暖化対策推進法」制定
1999年	①総合エネルギー調査会に新エネルギー部会を創設し、新エネルギーの中長期的導入の審議を開始 ②新エネルギー技術戦略の策定 ③太陽電池モジュールが建材としての建設省大臣認定を取得 ④日本の太陽電池生産量は80MW、世界首位の生産量となる。
2000年	①住宅用太陽光発電導入基盤整備事業延長（補助金交付） ②新エネルギー地域活動支援事業の創設 ③グリーン購入法の制定 ④電力会社による「グリーン電力基金」の設立
2001年	①ニューサンシャイン計画終了、太陽光発電システム技術研究開発（2001年～2005年度、NEDO）スタート ②長期エネルギー需給見通しを改定し、2010年の太陽光発電システムの導入目標量482万kW ③RPS制度導入を準備 ④太陽電池生産量は世界390MW、そのうち日本171MW
2002年	①新エネルギー電力発電法（RPS法）の成立 ②NEDO、集中連系型太陽光発電システム実証研究を開始