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太陽光発電システムの仕組みとは?システムを機能させるための設備の特徴

2020.11.25 お役立ちコラム


太陽光発電システムは、電気を自宅で生成して消費することで電気代を節約したり、余剰電力を売却できたりなど、メリットが大きいとして普及しました。近年では建物の屋上に太陽光パネルを設置している住宅や、広い敷地に太陽光パネルが設置されている事業用太陽光発電システムを見かけるケースも多いのではないでしょうか。

しかし、太陽光発電システムはどのようにして太陽の光を電力に変換しているのか、仕組みを知らないという方も多いでしょう。そこで、太陽光発電システムの仕組みと、重要な機械について解説します。

太陽光発電システムの仕組みとは

太陽光発電は、環境に配慮した発電システムとして知名度をあげました。しかし、太陽光発電システムの仕組みそのものや必要な設備・機械に関して詳しく知らないという方も多いです。そこで、太陽光発電システムの仕組みと、太陽光発電システムを機能させるうえで必要な機械について紹介します。

太陽光パネル

太陽光発電システムの仕組みを知るためには、システムに必要な機械を理解する必要があります。太陽光発電を生成するのに必要な機械のひとつが、太陽光パネルです。
太陽光パネル(ソーラーパネル)は、その名の通りパネル状になっており、太陽の光を吸収して直接電力に変換します。基本的にシリコンといった半導体で作られたものであり、半導体に太陽の光が当たると太陽の光の強さに比例した電力を生成する仕組みです。

パワーコンディショナー

パワーコンディショナーとは、電気を直流から交流に変換するための機械であり、「パワコン」と略されるケースもあります。

太陽光発電システムで作られている電気は直流ですが、送電する際や家庭で使う電気は交流と呼ばれるものです。そのため、発電した電気を自宅で使用するためにはパワーコンディショナーで交流に変換しなければなりません。

太陽光発電システムの仕組みを知るうえで非常に重要な機械であり、太陽光発電の心臓部ともいわれる機械です。

分電盤

パワーコンディショナーで変換した電気は、分電盤によってそれぞれの部屋のコンセントに送電されます。さらに、自宅で使用する電気のほかに、余った電気を送電線に送る際に電気を振り分けるための機械でもあります。

その他太陽光発電を構成する機械

太陽光発電システムは、太陽光パネルで太陽の光エネルギーを吸収し、電気を生成したらパワーコンディショナーで電気を変換、分電盤でそれぞれの部屋に電気を送る仕組みです。
その他に、売電メーターや機械を設置するための台、ケーブルなどが使用されます。

太陽光発電システムを使用して生成した電気を電力会社に売る際には、売電メーターと呼ばれる計測機械が必要です。

近年では、発電状況をチェックできるモニターや、自宅で使用する電気を制限するための機械なども存在します。

さらに、住宅の屋根に設置するのではなく倉庫や工場の屋根、広い敷地で太陽光発電システムを導入する場合には、高圧システムキュービクルや防犯用フェンスなどが必要な場合もあるでしょう。

太陽光発電システムの仕組みによって得られるメリット

太陽光発電システムは、パネルで太陽光を吸収して電気に変換するというシンプルな仕組みです。太陽光発電システムの仕組みを家庭で活用することによって、どのようなメリットが得られるのかを紹介します。

光熱費を節約できる

太陽光発電システムを導入するメリットのひとつは、毎月の電気代を抑えられることです。家庭ごとの電気の使用状況に適した料金プランや、蓄電池といった様々なシステムを組み合わせることによって、光熱費を大きく節約する効果が期待できます。

実際に、太陽光発電システムを導入して1年間の光熱費がおよそ8割抑えられたという家庭もあり、メリットは非常に大きいといえるでしょう。

電力使用量をチェックできるので節電を意識できる

太陽光発電システムを導入すると、家族が電気使用量を抑えようとする省エネ意識が高まることがメリットです。

電力モニターによって毎月の電気の使用量や使用状況を簡単に確認できるため、毎月の電力使用量をどの程度節約できたのかを考えたり「少し節約しなければならない」といった意識を持ったりするようになるでしょう。

災害時に備えられる

台風や地震など災害が起こった際に、停電になるケースは少なくありません。災害により送電線や発電所にトラブルが起こった場合でも、太陽光発電システムの仕組みを使えば電気を使用することが可能です。

太陽光発電専用のコンセントに電気製品のプラグをさせば、自家発電した電気を利用してスマートフォンの充電を行ったり、テレビを見たりすることができます。

さらに、蓄電池を組み合わせることによって太陽の光が当たらない時間帯にも電気を使えるので、災害時だけではなく日常生活でもメリットが大きいです。

太陽光発電は蓄電池と組み合わせることでメリットが大きくなる

太陽光発電システムは、光熱費を抑えられたり災害時に備えられたりと色々なメリットがあります。しかし、より大きなメリットを得るためには、蓄電池を導入することがポイントです。

太陽光システムの仕組みによって生成した電気を蓄電池に溜めることによって、夜の時間帯でも電気を使用できるうえに、停電時にも電源として使えます。太陽光発電システムの仕組みを理解したうえで、蓄電池の導入も検討しましょう。

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