発電の仕組みや発電量の増やし方を解説
前編では、太陽光発電の起源について解説してまいりました。
後編では、その起源を踏まえて、発電の仕組みや発電量の増やし方を詳しく解説してまいります。
太陽光発電の仕組みをゼロから理解する
太陽エネルギーが電気エネルギーに変わることについて、不思議に思った方もいるでしょう。では、どのような仕組みで太陽光発電が実現されているのでしょうか。次に、太陽光発電の仕組みについて詳しくご説明します。
【ステップ1】光電効果を利用して電気を作る
まずは、太陽エネルギーがどのようにして電気エネルギーへと変換されるのか、この疑問について回答していきます。あなたは、光電効果と呼ばれる現象についてご存じですか？倉庫や工場の屋根に設置された太陽光発電パネルに組み込まれている半導体に太陽光のエネルギーが当たると光電効果という現象が発生します。
半導体に光エネルギーが当たると光電効果によって、電気エネルギーが生じます。太陽光のエネルギーが電気エネルギーへと変換される割合は、発電効率と呼ばれるのでしっかりと覚えておいてください。
発電効率は、どのような太陽光発電パネルを利用するかによって大きく異なるので、メーカー選びの重要なポイントになってきます。
【ステップ2】太陽光発電パネルで発電された電気を接続箱に集める
太陽エネルギーは太陽光発電パネルに組み込まれた半導体により、電気エネルギーに変えられ、その電気は接続箱と呼ばれる場所に集められます。ただし、接続箱に集められた電気は、そのままでは工場や倉庫内で電力として利用することはできません。
なぜなら、電気の流れが大きく異なるからです。太陽光発電で発電した電気は、直流で流れます。理科の実験を思い出してください。直流電力は大きさや向きに関係なく、一方方向に向かって流れていきます。
一方で、工場や倉庫内で使用される電気の流れは交流です。交流で流れる電流は、直流で流れる電流と違って、導線の中を行ったり来たりできます。倉庫や工場内の電子機器をコンセントでつなぎ、稼動させることができるのは交流電力だからです。直流電力では、電子機器を動かすことはできません。
交流電力へ変換するには、パワーコンディショナーと呼ばれる機器が必要です。パワーコンディショナーが壊れてしまったら、直流電力を交流電力へと変換できなくなります。
【ステップ3】分電盤を使ってコンセントまで電気を送り届ける
パワーコンディショナーによって直流電力から交流電力へと変換されたら、いよいよ工場や倉庫内の電子機器で使用できる形態へと変化します。その際、交流電力をコンセントに送り届けるために、分電盤と呼ばれるものが利用されています。
分電盤は、電力の割り振りや余剰電力を電力会社へ売電する大きな役割を担っています。ちなみに、売電とは、太陽光発電パネルによって発電された余剰電力を電力会社へ売却することをいいます。
つまり、太陽光発電の売電によって大きな収益を得ることは、分電盤がなければ実現できないということです。
太陽光発電で発電量を増やすには？
太陽光発電の発電量は、太陽光パネルに対する日射量によって大きく変動します。夜や雨天の日は、発電をすることはできませんが、曇りでも少し明るければ発電できることがあります。
では、せっかく一定のコストかけて太陽光発電を導入するのであれば、少しでも発電量を増やしたいですよね。次に、太陽光発電で発電量を増やすには、どうすれば良いのかについてご説明します。
パワーコンディショナーを定期点検する
パワーコンディショナーが故障してしまうと、発電量が著しく低下してしまいます。先程も伝えしたとおり、直流電流から交流電流へと上手く変換できなくなるからです。
一般的に、パワーコンディショナーは、10年から15年程度の保証期間があるため、故障した場合はメーカーに伝えて修理をしてもらいましょう。
太陽光発電パネルをメンテナンスする
太陽光発電パネルは、雨水によって汚れが落とされるため、メンテナンスしなくても良いとされています。しかし、台風によって強い雨風や物による損傷を受けた場合は、太陽光発電パネルに傷がつき、発電量の低下につながる原因となっている可能性があります。
また、状況によっては、太陽光発電システムに用いられる配線の断線によって、太陽光パネルが発電できなくなっていることも考えられるので、定期的にメンテナンスを行ってください。
まとめ
工場や倉庫の屋根に太陽光発電を導入しよう！
太陽光発電は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変えてしまう非常に魅力的な仕組みです。太陽光は自然エネルギーなので、枯渇することがありません。
近年は、工場や倉庫の屋根に太陽光発電システムを導入し、自家消費することで社内電力の節約に繋げている企業がたくさん増えているため、ぜひ導入してみませんか。
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