- 太陽光発電の導入を考えている
- 業者に相談しようと思っているけれど、予備知識がない
- 設置が必要になる機器だけでも把握しておきたい
このページでは、このようなお考えをお持ちの方に向けて分かり易く解説します。
初めて太陽光発電に関心を持つ方に向けて、必要な機器とその仕組みを分かりやすく説明します。
太陽電池（太陽光パネル）
通称「太陽光パネル」「ソーラーパネル」と言われる機器のことです。
太陽電池は、太陽電池モジュールとも呼ばれ、太陽の光を受けて電気エネルギーを発生する機器です。
太陽光パネルは、太陽光を受けて発生した直流電気エネルギーを、家庭で利用できる交流電気エネルギーに変換することができます。
この太陽光パネルをどれくらい屋根に設置できるかによって、発電できる電気の量が変わってきます。
太陽パネルは、大きく分けて次のような種類に分類されます。
モノクリスタル型
モノクリスタル型は、単一結晶シリコンから作られます。
結晶が大きく、電気抵抗が少ないので、高効率の発電ができます。
太陽光発電システムの発電量が多く、設置場所の制約が少ない高機能な種類ですが、製造工程が複雑で、やや費用が高いことがあげられます。
ポリクリスタル型
ポリクリスタル型は、複数の単一結晶シリコンから作られます。
結晶が小さく電気抵抗が多いため、モノクリスタル型に比べて効率は低くなりますが、製造工程がモノクリスタル型に比べ簡単で、低価格になります。
太陽光パネルの中でも低コストであり、普及が進んでいます。
架台
太陽光パネルを設置するための台枠や取り付け具のことです。 屋根や地上に設置し、パネルを安定させる役割を果たします。
架台は、太陽光パネルを安定させるために必要な役割を果たし、風や雪による破損や倒壊を防ぎます。
屋根の形状や素材、勾配の角度などによって必要とされる架台が異なるため、基本的には太陽光発電業者が指定するものを選択します。
接続箱
太陽光パネルを接続するための箱です。
太陽光パネルは複数枚各パネルからの直流電気エネルギーを集め、パワーコンディショナーに送る役割を担います。
接続箱は、太陽光発電システムで発電した電気を効率的に集める役割を持ちます。また、接続箱には、過電圧や過電流を防ぐための保護回路が設置されています。
パワーコンディショナー（通称パワコン）
太陽光パネルが発電した直流電気エネルギーを家庭で利用できる交流電気エネルギーに変換する機器です。
通常、家庭の電化製品は交流電気でしか稼働しません。そのため、パワーコンディショナーが直流から交流への変換を行い、家庭内の電化製品に供給する役割を果たします。
電力を直流から交流に変換するタイミングでロスが生じます。 この時に生じるロスは変換効率で表され、性能を比較する際に一つの目安として用いることができます。
パワーコンディショナーには室内型と屋外型があり、室内の設置スペースや、屋外の外観などの要素が設置場所を決める要素にもなります。 設置場所に希望があれば、導入の際にご相談されることをおすすめいたします。
分電盤
家庭内の電力を適切に分配するための箱です。
太陽光発電システムで発電した電力を家庭で利用する分と、余剰電力を蓄電や売電する分を区別して制御します。
分電盤は、太陽光発電システムの中でも重要な役割を持ちます。分電盤により、太陽光発電システムで発電した電気を適正な回路に分配することができます。
電力量計（売電メーター・買電メーター）
太陽光発電で発電した電力の量を計測するメーターです。
売電メーターは余剰電力を電力会社に売電する際に使用し、買電メーターは家庭が電力会社から購入した電力の計測に使用します。
この電力量計によって、太陽光発電システムで発電した電気の量を正確に計測できます。
モニター
太陽光発電システムの発電量や消費電力、蓄電池の充放電状況などをリアルタイムでモニタリングする装置で、家庭のエネルギー管理に役立ちます。
モニターによって、太陽光発電システムの発電量や消費電力、蓄電池の充放電状況をリアルタイムで確認することができます。
適度に確認することで、電力の使い過ぎに気付いたり、機器の以上に気付くことができます。
蓄電池
蓄電池とは、太陽光発電や他の再生可能エネルギーで発電した電力を貯める装置です。
太陽光発電は太陽の光を利用して電力を生成しますが、夜間や曇りの日など、発電できない時間帯があります。
蓄電池は、こうした余剰の電力を貯蔵しておき、必要な時に家庭で使うことができます。
蓄電池の仕組みは簡単です。太陽光発電や他の再生可能エネルギーで発電した直流電気を、蓄電池に取り込みます。 そして、必要な時に蓄えた電気を家庭の電化製品に供給する際には、蓄電池の直流電気を交流電気に変換するインバーターを通して家庭内に供給されます。
蓄電池の主な利点は次のとおりです：
- 自家消費を増やす：太陽光発電で余剰に発電した電力を貯めるため、夜間や天候が悪い時でも自家消費できます。電力料金の節約につながります。
- 非常時のバックアップ：災害時や停電時に、蓄電池からの電力を利用して生活することができます。
- 電力の安定化：蓄電池によって電力の需要と供給を調整することで、電力の安定化に寄与します。
実は発電した電気を電力会社に売る際の売電よりも、蓄電池に溜めて夜間に使用するケースが増えてきています。理由は、電力会社の買取価格が下がってきているためです。 高い電気を買いながら、発電した電気を安く売るのは効率が悪いため、昨今では蓄電池を導入する件数が増えてきています。
まとめ
家庭で太陽光発電システムを導入する際に必要な機器を紹介しました。
太陽光パネルが光をエネルギーに変換し、パワーコンディショナーが家庭内で使える電力に変換します。余剰電力を蓄電池に蓄えることで夜間や雨天時にも利用できます。
電力を有効活用し、エネルギーとコストを節約する太陽光発電システムは、環境にも家計にも優しい選択肢となります。初めての太陽光発電に向けて、機器と仕組みを理解し、持続可能なライフスタイルへの一歩を踏み出してみましょう。
