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太陽光発電 O&M(運用・メンテナンス) そもそも太陽光発電って何?

はじめまして。エイワットの経理・総務課の田中です。よろしくお願いします。
実は私は経理をやって十数年。しかしエイワットに入ってたったの4か月。
そもそもO&Mって…? 「オペレーション&メンテナンス」 なるほどっ!
そもそもFIT制度って…? PPA? 自家消費? …? というくらいのレベルで超初心者です。そんな私が書くブログは皆様のお役に立てることがあるのか不安ですが、私と同じように再生可能エネルギー業界に興味を持ち、これから学んでいこうとお考えの方に少しでもお役に立てたらと思い、書かせていただきます。

 

2011年の東日本大震災で原子力発電所に対して反対の意見をお持ちの方々も増えてきたため、原子力発電所に対して大きな見直しをされるようになり、今年で丸10年が経ちました。
しかし、エイワットではその更に10年以上も前、つまり20年以上も前の1997年から、原子力や火力エネルギーでは未来のこどもたちが幸せにはなれない。自然エネルギーを普及させていかなければならない!と取り組んできた会社なのです。

私がエイワットで学んだ太陽光発電のキホンを皆さまに共有させていただくという形で書かせていただきたいと思います。最後までお付き合いいただければ嬉しいです。

 

太陽光O&M 太陽光発電のしくみ

まず太陽光発電とは、どういった仕組みになっているかご存知でしょうか。

太陽電池は、電力を蓄える装置ではなく、太陽から地上に降り注ぐエネルギーを直接的に電力に変換する発電方式のこと言います。また太陽電池モジュールとは太陽電池をたくさんつなげたもののことを言います。
いちばん小さな単位を「セル」、そのセルを板状につなげたものを「モジュール」といって皆さんがよく目にするソーラーパネルです。
太陽の光エネルギーを吸収して直接電気に変えるエネルギー変換素子が「太陽電池」なのですが、シリコンなどの半導体で作られており、この半導体に太陽の光が当たり、日射の強さに比例して電気をつくるという仕組みになっております。
そこで発電したものをパワーコンディショナーといわれるもので変換され皆様が使っている電気になっているのです。

 

太陽光O&M 太陽光発電 どれだけの電気を生み出す?

ではソーラーパネルはどれだけの電気を生み出すのでしょうか。
発電量はソーラーパネルのシステム容量(W)の大きさによって大きく左右されます。システム容量が大きいほど、より多くの電気を発電することが可能となります。一般的には250W~500Wのソーラーパネルがあります。

太陽光発電におけるkW(キロワット)は、太陽光発電システム全体の容量(発電能力)を表しています。たとえば、システム容量が1kWの太陽光発電の場合、年間で1,100kWh程度の発電ができると言われています。

ソーラーパネルの発電量を決めている要素は、ソーラーパネルの枚数です。

たとえば、設置面積には限りがありますので、1枚あたり出力250Wのソーラーパネルを20枚設置したとすると、250W×20枚で「5kW」の太陽光発電システムということになります。また、500Wのソーラーパネルを20枚設置したとすると、500W×20枚で「10kW」ということになります。繰り返しになりますが、システム容量1kWあたり、年間で約1,100kWhほど発電するため、太陽光発電のシステム容量は重要な要素です。

つまり、約1MW(1,000kW)のソーラーパネルで発電される年間の発電量は

(約1,000kW)×1100kwh=約1,100,000kWh

一般家庭が年間に消費する電力量は平均で約3,600kWhと言われており、単純計算で約1MWのメガソーラー発電所が作る一年間分の電力量で、およそ316世帯分の年間使用電力量をまかなうことができることになるのですね。

 

太陽光O&M 太陽光発電の大切な要素 日射量

日射量とは、太陽から送られてくる光エネルギーの量を表しています。この日射量が多いほど、ソーラーパネルはより多くの電力を創り出すことができます。

日射量は地域によって異なっているため、同じシステム容量の太陽光発電を設置したとしても、地域によって発電量は変化します。日射量が多い都道府県には、長野県や三重県、高知県、鹿児島県などがあります。

日本の一年間の中では、4月や5月の日射量が一番多いようです。

天候も、ソーラーパネルの発電量に影響をおよぼします。太陽光発電は太陽の光がソーラーパネルに届かないと発電を行えないので、雨や雪の日はもちろん、雲がかかるだけでも影ができ、日射量が減少して発電量は落ちてしまいます。ソーラーパネルの発電量は1日の中でも大きく変化します。

 

太陽光O&M 太陽光発電の大切な要素 パネルの設置位置・場所

ソーラーパネルは太陽の光を受けることで発電しますから、取り付ける方角が効率を大きく左右します。方角として、最も理想的なのは真南に向いていることです。
その逆に最も発電効率を下げるのは北側に向いていることです。
しかし、屋根につける場合、建物自体の向きや、設置することができる面積の都合によって、南面だけに設置するより東西に分けて設置する方が良いといわれる場合もあります。
また、設置するソーラーパネルの角度でも発電効率を大きく左右します。一般的には緯度に沿った角度が理想的であるとされています。

しかし、向き・角度よりも最も重要なのは、設置する周りの環境にあるのです。
どれだけいい向き・角度にしても建設する場所の周りの環境が悪くては、発電効率に大きな悪影響を与えてしまいます。
では、どのような環境が悪いのでしょうか。それは、第2章でもお話させていただいた通り、ソーラーパネルに影がかかる環境です。 

太陽光発電所の周りが木や草がたくさん生えていたり、高い建物ばかりの環境では、どうしてもソーラーパネルに影がかかってしまい、発電効率が極端に低くなってしまいます。

 

太陽光O&M 最後に、、、

まだまだ書ききれていませんが、太陽光発電の基本として私がこの4か月で学んだことを書かせていただきました。太陽光発電は雨が降ったりしたら発電しないんじゃないかな?程度しかはじめの頃はわかっていませんでした。
発電所はどうすればより多くの電気を生み出すかを、様々な観点から考え、建設されています。そのような緻密な設計をもって、建設をしていてもやはり、精密機器なので劣化し、気づかないうちに故障していることもあります。
最高の発電量をキープするためには、やはり、定期的なメンテナンスが必要であると感じました。折角、建てた発電所が最高の発電パフォーマンスをしないなんてもったいないですよね!
すでに発電所オーナーの方、これから購入を検討されている方、皆様の太陽光発電所がずっと最高のパフォーマンスをするために定期的なメンテナンスを考えられてはいかがでしょうか。

最後までお付き合いいただきありがとうございます。
今では、企業様だけでなく、個人で太陽光発電所をお持ちになる方も増えています。
安心してメンテナンスを任せられる会社を見極めていただくためにも、きっちりとした情報を発信していきたいなと思います。
また、一企業の経理として、実際にお金にまつわることもお話していきたいと思いますので、これからもよろしくお願いします。

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