卒FITと太陽光発電について

太陽光発電とは

太陽光発電(たいようこう はつでん、英: Photovoltaics、Solar photovoltaics、略してPVとも呼ばれています)は、太陽光を太陽電池を用いて直接的に電力に変換する発電方式のことです。ソーラー発電、大規模な太陽光発電所はメガソーラーとも呼ばれ、再生可能エネルギーである太陽エネルギーの利用方法の1つとされています。

太陽光発電では、発電機の役割を持つ太陽電池が、太陽の光を受けて発電しています。太陽電池は、太陽の光が半導体に照射されたときに発生する光起電力効果と呼ばれる現象によって発電する仕組みです。

太陽電池は、それぞれ「n型」と「p型」と言われるシリコン型の半導体が2層に重なって作られています。光電効果が起きるとプラスの電気を持った正孔とマイナスの電気を持った電子が発生し、正孔はp型に、電子はn型に移動します。この電子の移動によって、電気が流れるのです。正孔というのは耳慣れないかもしれません。これは、あるべき電子がなくなった孔だと考えてください。

この太陽電池を大量につなげて大きくしたものが、太陽光パネルです。太陽電池素子はセルといい、これを必要枚配列して、屋外で利用できるよう樹脂や強化ガラスなどで保護しパッケージ化したものが1枚の太陽光パネルになっています。つまり太陽光発電では、太陽光パネルが太陽の光を受けることで発電をしているのです。

太陽光パネルによって発電された直流電気は、パワーコンディショナというインバーターの一種である機器によって、家庭などで使用できる交流電気に変換されます。パワーコンディショナーによって変換された電気は、東京電力などの各地の電力会社に売ったり、家庭で使うことができます。

特徴

今までの火力発電では避けられない化石燃料の消費や温室効果ガス排出量を共に削減することができます。原子力発電と違い放射線廃棄物の処理や災害などの事故が起きた場合の汚染被害も無く、原子力発電への依存度を下げる手段の一つとして考えられています。また発電装置がパネル状であるため、安定する場所ならば設置する場所をいとわないため大規模な工事を必要としません。発電量は日照に依存するため気候や天候、季節や地形に左右されてしまいますが、昼間の電力需要ピークを緩和することができ、電気代の節約などに繋がります。

設備は太陽電池、電力として利用するために必要な電圧及び周波数を変換するインバータ(パワーコンディショナー)で構成されています。発電が行われる時間帯・地域と電力需要が異なる場合には、蓄電池も組み合わせて調整されます。

開発当初は極めて高価で、宇宙開発等限られた用途に使われていました。近年は発電コストの低減が進み、多くの発電方法と比較して高コストながら、年間数十ギガワット単位で導入されるようになりました。今後コスト低減や市場拡大が続くと見込まれ、各国で普及政策が進められると同時に、貿易摩擦に発展する例や、価格競争で倒産する企業が見られます。

太陽光発電のメリット

  • 燃料がいらない
  • 発電時に二酸化炭素を排出しない
  • 電気代を安くできる
  • 災害時に非常用電源として電気を使える

太陽光発電のデメリット

  • 日中しか発電しない
  • 発電量が安定しない
  • 設備の点検や清掃などは他と同じで定期的に必要

発電効率を上げるための条件

パネルを南向きに設置する

発電効率を上げるうえでは、パネルを南向きに設置するのが有効です。太陽からの放射エネルギー量である「日射量」は、太陽が真南にある正午に最も多くなります。パネルを南向きに設置することで、発電効率を高めることができます。

日射量の多い土地に太陽光発電所を設置する

事業用の太陽光発電の場合、太陽光発電所を設置する場所の選定も重要です。日射量の多さは、地域によって差があります。太陽光の少ない雨天時は、日射量も少なくなります。そのため雨や雪、曇りの多い地域では、十分な発電は望めません。事業用の太陽光発電所の運用を考えている人は、設置場所を決めるにあたって「NEDO(新エネルギー・産業技術総合開発機構)」の日射量マップをチェックするといいでしょう。日射量マップでは、全国各地の平均日射量が公開されています。

影が当たらない場所にパネルを設置する

太陽光発電所を設置するうえでは、周囲に影になるような高い建物などがないかも確認しておきましょう。太陽光パネルに影ができると、その部分は太陽光を受けられず、発電ができません。その分、全体の発電量が減ってしまうのです。

性能の良い発電パネルを設置する

発電効率を上げるためには天候や地形も重要ですが、性能の良い発電パネルを設置するのもとても大切です。企業によって変換効率や価格、収支なども変わってきますので、自宅に一番良い企業を選ぶのがいいでしょう。

おすすめメーカー

Panasonic

パナソニックは言わずと知れた太陽光発電メーカーの代表格です。「HIT」というアモルファスシリコンと単結晶シリコンのハイブリッドのパネルを製造しており、業界トップクラスの発電量を実現しています。 太陽光パネルは一般的に結晶シリコンで作られていますが、結晶シリコンの太陽光パネルは温度が高くなると発電量が下がるという弱点があります。「HIT」は熱に強いアモルファスシリコンで結晶シリコンを挟み込むことでこの弱点を補っています。

Qcells

2012年4月に経営破綻したドイツのQセルズ(キューセルズ)を韓国のハンファグループが買収したことによって、2012年10年に設立された会社です。
この買収により一気に世界3位の太陽電池メーカーとなりました。世界市場を相手に大量生産をしているため、価格が圧倒的に安いのが最大の強みで、「あまり費用をかけずに太陽光発電を設置したい」という方から数多く選ばれています。また、保証内容が手厚いことも特徴で、特にパネルの出力保証の条件は他メーカーよりも優れています。

CanadianSolar

カナディアンソーラーは2001年にカナダで設立された太陽光発電メーカーです。設立はカナダですが、生産拠点はカナダに1ヶ所・中国に7ヶ所と、実質的には中国メーカーです。 Qセルズと並ぶ海外メーカーの代表格で、「低価格で太陽光発電を設置したい」とお考えの方を中心に人気があります。また、低価格でありながら発電性能が高いのも特徴です。特に、「Platinum(プラチナム)」というシリーズは変換効率19.22%と、国内トップクラスのメーカーと比べても遜色ない発電性能です。

FIT制度との関連性

FIT制度とは「住宅用の太陽光発電などの再生可能エネルギーで作られた電力を国が定めた価格で電力会社などが一定期間買い取る」というルールを定めた『固定価格買取制度(以下、FIT制度)』という支援制度のことです。この『FIT制度』の前身として、住宅用太陽光発電等による余剰電力を『10年間』、固定価格で買い取る『余剰電力買取制度』が2009年11月から開始されました。太陽光発電の普及のために、余剰電力は高値で売電でき、太陽光発電設備の導入費用を早く回収できる仕組みとなっています。

卒FITとは

FITは、先述の通り10~20年間は高値での売電が保証されています。しかし、住宅用太陽光発電では、制度が開始した2009年から10年後の2019年11月より、買取期間の保証が終了する家庭が順次でてくるのです。FITの売電制度を利用しないこと、これが卒FITです。家庭用太陽光発電(10kW未満)に関しましては、大手電力会社は概ね余剰電力の買取を7〜8円/kWhとして設定しています。

卒FIT後はどうしたらいいのか

1.家庭用蓄電池を導入して自家消費にする

国としても推奨している方法が家庭用蓄電池の導入であり、これによって電気を自家消費することです。卒FITにあたり、家庭用蓄電池は卒FIT対象者、そして停電対策にもっとも注目されています。導入費用も年々下がっており、地方自治体から補助金が支給される地域もあります。また電力会社の料金プランには、夜間、深夜に昼間よりも単価が安く設定されているプランがあります。こうしたプランと契約し、電気代の安い夜間に蓄電池に電気を貯めておき、昼間は蓄電池の電気を使用することで、電気代を削減することできます。非常時には非常用電源としての役割も果たしてくれます。

2.電力会社の卒FIT買取プランの利用

各電力会社が卒FIT買取サービスを提供しています。ただし、買取価格はこれまでのような高値ではなく、5円〜12円程度となっています。各社プランを随時更新していますので、定期的に確認をしましょう。なお、新電力へ売電するとよりお得に売電できます(プラン一覧はコチラ)。

まとめ

基本的な太陽光発電の簡単な説明とFITとの関連性について記載してきました。なお、FITの売電期間が終了したにもかかわらず、蓄電池も導入しない、大手電力へも売電しない、新電力へも売電しないとなると、どうなるのでしょうか?こうしたケースでは、場合によっては買取先のない余剰電力となり、そのまま大手電力が無料で引き取ることとなる可能性もあります。もちろん、売電収入はなくなります。卒FITに対する対策は個人でしっかりと検討することが大事です。

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エコモ博士
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