太陽光発電の周辺機器

太陽光発電の仕組みを知るにあたって、まず機器を知ることが必要です。
主に使われている機器から、仕組みまで詳しくお伝えしていきます！

【太陽光パネル】太陽光発電における中心機器

太陽光発電と聞いてまず思い浮かぶのは、太陽光パネルではないでしょうか。
太陽光パネルは太陽光を電気に変換する、太陽光発電において最も重要な機器です。

なぜ、太陽光を電気に変換することができるのかというと、太陽電池が関わっています。

太陽電池とは半導体であり、まず電気的性質の異なる「n型半導体（表面）」に電子（－）が引き寄せられ、「p型半導体（裏側）」には正孔（+）が引き寄せられます。

その結果表面と裏面に配置された電極に負荷（電球やモーターなど）を接続すると、電流が流れ出します。

このように太陽電池は、太陽光を受けて初めて電池として機能します。
そして太陽光パネルは、多くの太陽電池から成り立っています。

太陽電池の一つ一つの最小単位のことを「セル」と呼び、セルが集まると「モジュール」になります。
モジュールはいわゆる、太陽光パネルのことを指します。

【架台】パネルを屋根に固定する

架台とは、太陽光パネルを屋根に固定するために必要な機器です。
太陽光パネルは、ただのパネルなので、固定用の部品などは含まれておらず、架台を使用することで取り付けることができます。

最大限発電させるためには、太陽光パネルの角度が重要です。
架台によって角度をつけた設置が可能です。

架台の種類は様々で、主に、アルミニウム・スチール・ステンレスなどがありますが、どれが屋根に合うかや、強度の面でも一度業者に屋根を確認してもらう必要があります。

住まいるエコ本舗ではプロによる現地調査を行なっています。

【接続箱】直流の電力をまとめる

太陽光パネルで発電した電気を、一度集めてからパワーコンディショナに送ります。

直列の太陽光パネルの一つの回線ごとに、接続箱の中の「開閉器」に配線されます。

【パワーコンディショナ】電気を変換する

パワーコンディショナとは太陽光パネルから送られてきた電気（直流）を、家で使うことができる電気（交流）に変換し、さらに電力の制御を行います。

太陽光パネルから送られてきた電気は直流で、お家で使うことができる電気は交流です。
よって太陽光パネルだけでは、電気を作ることはできても使うことができません。

なのでパワーコンディショナが必要になります。
さらにパワーコンディショナは系統連系保護、MPPTによって出力の調整も行います。

系統連系保護とは、電力になにかしらの異常が起こった際に、太陽光発電システムを自動的に切り離し、故障を防ぐ機能です。
MPPTとは、太陽光パネルの電圧と電流を一致させることで、ロスを少なく電力を取り込む機能です。

【分電盤】電気を分配する装置

分電盤とは、パワーコンディショナで変換された交流の電気を、コンセントや家中に供給する機器です。
売電する場合も分電盤が必要で、分電盤から送電線へ電気を送ります。

よって分電盤が機能していないと、家で電気を使うことも、電力会社に電気を売ることもできません。
設置の際は、太陽光発電の分電盤を新たに設置する必要があります。

【モニター】発電量や消費量の確認

太陽光発電のモニターは、発電量や消費電力を確認できます。
さらに、故障に気づきやすいなどのメリットがあります。

電気の流れがリアルタイムでわかるので、家族の節約意識が高まったり、エアコンの消し忘れなども防ぐことができます。
表示の期間は1日、1ヶ月、1年間と変更することができ、機能はメーカーによっても様々です。

太陽光発電の仕組みを解説

どのように太陽光発電で電力を発電し、電力がどう流れているのかについて解説します。

太陽光発電が電気を生み出す流れ

太陽光パネルが発電した電気が、どのような流れで使うことができているのか解説します。

①太陽光パネルで直流の電力を発電する
②直流の電力を接続箱で一つにまとめる
③直流の電力を、接続箱からパワーコンディショナに送り、お家で使うことのできる交流に変換する
④変換した電力を、分電盤から各コンセントや、蓄電池などに送る
⑤電気を使用し、モニターで発電量などの確認を行う

このような流れで発電した電気を使うことができます。

太陽光発電で得られる発電量

太陽光発電で得られる発電量は、太陽光発電協会によると、設置容量1kWあたり年間約1,000kWhの発電ができるとされています。

一般的な家庭の年間電力使用量が、約5,000kWhとされているので、5.0kWの太陽光発電を導入すると安心です。
ご家庭の人数や、使用電力によって容量は異なり、実際どのくらい発電できるのか気になるかと思いますので、業者にシミュレーションしてもらいましょう。

さらに、太陽光発電は発電量が一定ではなく、季節や気候によって差が生まれてしまいます。
蓄電池を導入することで、電力を効率的に使うことができ、このような悩みは解消できます。

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太陽光発電のメリット5つ

①電気代の削減につながる

太陽光発電を導入することで、自宅で発電した電気は自宅で使うことができ、結果電力会社から電気を購入することが少なくなるので、電気代の節約につながります。

ここ数年、電気代がかなり高騰しています。
ですが太陽光発電は太陽の光を利用しているので、燃料の高騰などに左右されません。

実際のシミュレーション
太陽光発電5.0kWh（南面設置）
関西電力　従量電灯A　電気代15,000円の場合
太陽光発電の設置によって年間約132,000円の節約が見込まれます。

このように月間にしても、11,000円も電気代の節約ができます。

②売電収入を得ることができる

余った電気は売ることで、電力会社に一定期間高い価格で買い取ってもらうことができます。
太陽光発電のみでは、電気を溜めておくことができないので、余った電気を売電収入に変えます。

2024年度の買取価格は16円なので、5.0kWの太陽光発電を導入すると、年間の売電収入は約77,897円（1ヶ月6,491円）となります。

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③停電時も電気を使うことができる

太陽光発電を導入しておくことで、停電時も電気を使うことができます。
急な災害が起こった際、電気が止まると、冷蔵庫・エアコンなどが使えず、さらにテレビから情報を得ることもできなくなるので、かなり不安だと思います。

太陽光発電のみでは、発電している時間帯でしか電気を使うことができないので、小さなお子様やご高齢の方がいて、電気を常に使わなければならない場合、蓄電池を導入することで、電気を蓄えておくことができます。

災害が多い日本において、太陽光発電は非常に重要です。

④屋根に設置するので、断熱効果が高まる

太陽光パネルを屋根に設置することで、夏は涼しく、冬は暖かく過ごすことができます。
太陽光パネルが直射日光を防いでくれるため、夏場は屋内を涼しく保つことができます。

逆に冬場は、暖かさが外に逃げにくくなるため、室内を暖かく保つことができます。
結果的にエアコンやストーブの使用も減るため、電気代の削減にもつながります。

⑤CO2の排出がなく環境にやさしい

太陽光発電は、二酸化炭素の排出が少なく環境に優しい発電方法となっています。
現在、二酸化炭素の排出の原因として、電気が1番多くなっており、世界中で二酸化炭素による環境問題が重要視されています。

日本では80％が火力発電で電力を作っていますが、火力発電の資源は石油・石炭であり、有限です。
よって電気代が下がることは考えにくく、太陽光発電は環境の面でも、将来の日本のためにも役に立ちます。

太陽光発電なら住まいるエコ本舗におまかせ！

今回は、太陽光発電の仕組みや、電気が使えるようになるまでの流れについてお話ししてきました。
導入する前に、太陽光発電について理解しておくことで、ギャップが少なくなるかと思います。

住まいるエコ本舗では、お客様のご希望や最大限に太陽光発電のメリットを受けられるように、日々お一人お一人に寄り添った太陽光発電システム導入サービスを提供しています。

この記事で少しでも気になりましたら、お気軽にお問い合わせ下さい！