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アインシュタインの光電効果を知っているだろうか? 太陽光パネルの発電理論を深く紐解いていくと、アインシュタインの光電効果にまで行き着いてしまう。研究ならともかく太陽光投資という観点だけなら、難しい理論は必須知識ではないでしょう。 今回は太陽光投資初心者のための入門編として、なるべく分かりやすく太陽光パネルについて次の7つを軸に 説明していきます。 太陽光パネルの役割とは? 太陽光パネルの発電条件 太陽光パネルの能力を表す「公称最大出力」とは? 太陽光パネルの性能を表す「モジュール変換効率」とは? 太陽光パネルの「単結晶」と「多結晶」の違い・特徴 太陽光パネルメーカーの生産規模 太陽光パネルの「過積載」とは? 1. 太陽光パネル(太陽電池モジュール・ソーラーパネル)の役割とは? 覚えておいて損はない、太陽光発電の変換効率について. 太陽光パネルの仕組みは、たくさんの太陽電池をつなげたもの。地球上に降り注ぐ 太陽の光エネルギーを、電気エネルギーに変換するのが太陽光パネルの役割です。 平たく言ってしまうと、「太陽光パネルにたくさん電気を作ってもらう = 売電収入が増える」という方程式が成り立ちます。 時として、「太陽電池モジュール」や「ソーラーパネル」といった表現を用いられますが、どれも太陽光パネルと同義語と考えて不都合はありません。 ※一枚の太陽光パネルは、モジュールという単位で呼ばれます。 ※太陽光パネル内の格子状に区切られた小さな四角形はセルと呼ばれます。 2. 太陽光パネルの発電条件 説明不要かもしれませんが、発電に最も好条件な天気は晴天。太陽光パネルに影が落ちていない状況下です。曇天でも太陽光はありますが、晴天時の半分以下、雲の状況次第では晴天時の5%〜10%まで落ちることも。雨天は潔く諦めましょう。 春季の晴天、お昼時が一番太陽光パネルが発電する好条件 一日24時間の時間帯別では、朝6時〜夕方18時が発電タイム。お昼時の11時〜13時が発電のピークと言われています。 一年間の月別では、4月・5月の春季が最も好条件。続いて8月の夏季、発電量が乏しいのは11月〜1月の冬季です。夏季よりも春季の方が発電量が多いのは意外に思われるかもしれませんが、高温すぎると太陽光パネルの発電効率が落ちるという特性があるためです。 ※上記は一般論とお考えください。システムを設置する地域や状況、設備などにより異なります。 3. 太陽光パネルの能力を表す「公称最大出力」とは?
太陽光発電は光エネルギーを電気エネルギーに直接変換します。この光電変換効率を略して変換効率と呼んでいます。 照射された太陽光エネルギーのうち、何%を電力に変換できるかを、変換効率という値で表しているのです。 太陽光発電の交換効率について 変換効率の目安 太陽光発電システムの通常の変換効率は15~20%程度です。太陽光発電の種類によって数値は異なりますが、その数値が高いほど小スペースでたくさん発電しやすいということになります。変換効率によって補助金も設定されているため、太陽光発電システム導入にあたって変換効率で選ぶ際は基準値を目安にすると良いでしょう。[注1] 売電収入に与える影響は?
1% 250W 1559×798×46 15. 0kg NQ-256AF(シャープ) NQ-256AF 146, 400円 19. 6% 256W 1318×990×46 17. 0kg 20年 パワーコンディショナにも変換効率がある 太陽光発電は太陽光パネルで作られた電気がそのまま家で使えるわけではなく、家で使える電気に変換してから家に流れます。 この時にパネルで作られた直流電気を家で使える電気である交流電気に変換してくれる変換機がパワーコンディショナになります。 パワーコンディショナで変換する際にもわずかではありますが、発電ロスが生じます。 各メーカー性能が違いますが、 現在の最高性能は9年連続で三菱のPV-PN44KX2で電力変換効率は98% になります。 変換効率が良いと何がいいの?
太陽光発電を設置したことを後悔するかどうかは、10年・20年間で得られる総発電量次第といえます。発電量に影響する要素は、太陽光パネルの設置枚数、日射角度、パネルの角度、周辺環境や気候などさまざまです。事前にメーカーシミュレーションをとることで発電量の概算値を予測することは可能です。しかし 太陽光パネルメーカーのシミュレーションでは設置環境の影響までは考慮できません 。実際に設置場所を現地調査する必要があります。 現地調査なしで太陽光発電を設置してしまうと、シミュレーション値は高かったはずなのに実際の発電量が想定値よりも少なくなり後悔してしまう恐れがあります。 以下の記事では、これから太陽光発電を設置しようとする方に向けて、問題なく発電できるかを予測するためのポイント、発電量の計算方法や発電量低下の原因などを紹介します。 PR:太陽光発電の簡易シミュレーション!
3% ◆Qセルズ/単結晶300W ( 300) 変換効率18. 0% ◆カナディアンソーラー/単結晶300W (CS6K-300MS-AG) 変換効率18. 24% また、同じメーカー内であっても出力W数や単結晶・多結晶など製品の違いによって大きく変換効率が変わります。 【ネクストエナジーの場合】 ◆6インチ単結晶300W (NER660M300) 変換効率18. 3% ◆6インチ単結晶280W(NERM156×156-60-M SI 280W) 変換効率17. 1% ◆6インチ多結晶335W(NER672P335) 変換効率17. 太陽光発電の変換効率を90%の人が間違え損している｜みんなの太陽光発電. 2% ※厳密には「セルの変換効率」「ソーラーパネルの変換効率」の2種類がありますが、一般的にパンフレットなどに掲載されているのはソーラーパネルの変換効率の方です。 ※「セルの変換効率」は、ソーラーパネルの最小単位である「セル」の1枚あたりの変換効率を示しているのに対し、「ソーラーパネルの変換効率」はパネルの1平方メートル当たりの変換効率を示しています。 パワーコンディショナの変換効率は 電流変換時の変換効率 一方、 パワーコンディショナの変換効率とは、ソーラーパネルで発電した「直流電流」の電気を電力会社の系統に流すための「交流電流」に変換する際の効率 を示しています。 変換効率=出力電力÷入力電力 変換効率が高いほど、電流変換時のロスが少ない製品 ということになります。 変換効率は概ね95%前後というメーカーがほとんどです。 【代表的なパワーコンディショナのメーカーの変換効率】 ◆パナソニック/単相・トランスレス方式5. 5kW (VBPC255C2) 変換効率95. 5% ◆オムロン/三相・トランス内蔵高周波絶縁方式9. 9kW (KPT-A99) 変換効率94% ◆SMA/三相・トランス方式マルチストリング24. 5kW(Sunny Tripower 24500TL-JP) 変換効率98% ソーラーパネルとパワーコンディショナの組み合わせ方が 変換効率に影響?
変換効率を理解しよう 変換効率は、太陽電池に入射した太陽光エネルギーのうち、電気エネルギーとして取り出すことがことが出来るエネルギーの割合を言います 。 太陽電池モジュール(パネル)は太陽の光を電気に変えるわけですが、現行の太陽光発電では太陽の光全てを電気に出来るわけではありません。 メーカーごとに性能が違いますが、だいたい太陽の光の15%〜20%を電気としてくれます。 カタログの最大モジュール変換効率というやつですね。 この最大変換効率というのは、JIS C 8918(日本工業規格)で規定するAM1. 5、放射照度1, 000w/㎡、モジュール温度25℃での値になります。 全ての環境で最大モジュール変換効率が発揮できるというわけではありません。 太陽電池の効率は、使用される半導体材料が吸収できる太陽光の波長領域と、その吸収量で決まります。 最大モジュール変換効率の計算方法 最大モジュール変換効率を求める式は下記になります。 分母は入射太陽光エネルギーを示し、普通はAM1. 5の時の太陽光で100mW/㎠のエネルギーを標準として用います。 AM1. 5とは、エア・マス1. 5と呼び、晴天時の太陽光で、天頂角が約42度で入射した太陽光をさします。 真上から入射する太陽光(AM1. 0)より、通過する大気の空気量が1. 5倍多い太陽光のことをいいます。 分子は、太陽電池から取り出すことの出来る電圧(解放電圧、Voc)と電流(短絡電流密度、Jsc)を掛け合わせ、さらに形状因子(フィルファクター、ff)をかけた値、すなわち電気出力です。 電流と電圧をかけますのでエネルギー単位はワット(w)になり分母と同じ単位になります。 変換効率の単位はパーセント(%)になります。 《パナソニックVBHN250WJ01の変換効率》 公称最大出力:250W 寸法:1580×812×35 250W×100÷(1. 58×0. 812)×1, 000= 19. 50%(最大モジュール変換効率) メーカー別モジュール変換効率ランキング SPR-X21-345(東芝) 型式 小売り価格 セル種類 最大モジュール変換効率 公称最大出力 寸法 質量 保証 SPR-X21-345 258, 800円 単結晶 21. 2% 345W 1559×1046×46 18. 6kg 25年 SPR-250NE-WHT-J(東芝) SPR-250NE-WHT-J 182, 500円 20.