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3.オール電化・ソーラー発電の組み合わせについて

7.ソーラー発電システム機器の行方

ソーラー発電システムとは何ですか?ソーラー温水器とどう違うのですか?
ソーラー発電システムは、太陽の光エネルギーを太陽電池で受けて家庭で使用できる電気に変換し、供給するシステムです。ソーラー温水器は、太陽の熱エネルギーで水を温めて、お湯を作るシステムです。どちらも同じ太陽エネルギーを使いますが、ソーラー温水器はお湯を作り、ソーラー発電システムは電気を作ります。ちなみに、ソーラー発電システムのことをPVシステムなどのようにいわれる事がありますが、PVとは『 Photovoltaic(フォトボルタイク)光起発電 』という意味です。

ソーラー発電システムのしくみはどうなっていますか?
屋根の上などに設置された太陽電池モジュールに太陽の光が当たると発電します。この電気は直流の為、家庭で使用できる交流にパワーコンディショナを使って変換します。パワーコンディショナから家庭の分電盤に接続し、自動的に電気を買ったり売ったりできるというしくみです。

太陽電池とは何ですか?
太陽電池は、光を当てる面はN型シリコン、裏面はP型シリコンという積層構造の半導体で構成されています。厚みは約200~300μm程度の薄い板状のものです。この半導体に光が当たると光電効果により電気が発生するしくみになっています。
<専門的ですがもう少しくわしく説明します>
太陽電池の表面に一定以上の強さの光が入射すると、その光子がシリコン原子の電子と衝突し、電子は結晶からはじき出され、自由な電子(-)となります。電子の抜けた原子は+の電荷を持った正孔(ホール)となります。電子はN型シリコンに集まり、正孔はP型シリコンに集まります。光の当たる面をマイナス電極とし、裏面をプラス電極にして負荷回路を接続すればN型シリコン表面(マイナス電極)からP型シリコン(プラス電極)に外部回路を通して電子が流れます。電流はその逆方向です。光が当り、負荷がつながれていれば電流は流れ続けます。これが発電の原理です。ただし、バッテリーのように電気を蓄電することはできません。

太陽電池にはどんな種類があるのですか?
京セラの太陽電池はシリコン多結晶です。
図のような種類があります。


太陽電池の材料は、シリコンに代表される半導体を使うものがほとんどです。半導体は電子機器のLSI(大規模集積回路)やIC・パソコンのCPU等に使われており、現代のエレクトロニクス産業に欠かせない重要な材料です。シリコンは日本名「珪素」(ケイ素)と呼ばれる元素です。地殻(地表から10kmの人類が利用可能な深度)内では酸素に次いで2番目に多い元素とされています。自然界には単体で存在せず、SiO2として珪石・珪砂のかたちで存在します。一般的には石英という鉱物で、その透明な結晶は水晶と呼ばれます。 これらの材料の酸素を取り除き純度を高めたものが半導体産業で使われるシリコン原料です。 IC(集積回路)やLSI(大規模集積回路)の基板に使用されているのはこのシリコン原料を単結晶で引き上げ薄くスライスしたもので一般にウェハと呼ばれています。単結晶シリコン太陽電池ではこの基板と同じものが使用されています。京セラが採用している多結晶シリコンはシリコン単結晶の集まりで、鋳造したシリコンの塊を薄くスライスして大量生産する製造法です。 アモルファスシリコン太陽電池の一般的な製造法はシリコンをガス化させたシランガスに高周波電界をかけてプラズマにして分解し、ガラス基板などの上にシリコンを堆積させて、0.4μmという薄膜を作ります。

京セラの太陽電池はどの種類ですか?
多結晶です。以前は単結晶、アモルファス等も製造しておりました。次世代太陽電池については研究開発を続けているところです。京セラで1975(昭和50)年にリボン単結晶引き上げによる太陽電池の研究・開発をスタートさせ、1981(昭和56)年より、将来を見据えた多結晶系太陽電池の研究に着手しました。
ちなみに、京セラでは、太陽電池セル(素子)の原料(シリコン粒)からシリコンウェハの生産、セル化、モジュールの組み立てまで、すべて一貫体制で製造しています。自社内完結型の生産体制により、製品品質を追求してきました。
京セラの一貫生産体制は、太陽電池の全製造工程、特に基幹となる要素技術工程(ウェハおよびセル製造工程)における革新が可能となり、量産される製品性能の向上に大きく寄与しています。

結晶系太陽電池の寿命は?
表面がガラスで保護されている太陽電池モジュール(結晶系スーパーストレート製法)は平均して20年以上です。ただし、設置場所、設置条件により異なります。
(一例ですが、国内で実際に使用されている20数年前のものでも発電量低下は3~4%です)

エコノナコード接続ユニットとは何ですか?
太陽電池からの複数の出力配線を一本にまとめてパワーコンディショナに送るための配線中継ボックスです。また京セラの接続ユニットの内部には直流開閉器、逆流防止素子、雷等により発生する異常電圧から機器を保護する為のサージアブソーバが内蔵されています。

エコノナコード昇圧ユニットとは何ですか?
太陽電池の系統の電圧を一定の値まで引き上げる機器です。
直列枚数の少ない系統の電圧を他の系統に合わせて昇圧する事で、寄棟・複合屋根の小さなスペース部分も最大限に活用できます。(京セラでは、接続ユニットと昇圧ユニットは一体化させ、エコノナコードと称しています。)


パワーコンディショナとは何ですか?
直流電力を交流電力に変換する装置のことです。太陽電池で発電した電力は乾電池と同じ直流電力です。
その直流電力を家庭内で使われている交流の100V/200V電力に変換します。また、この中にはシステムの保護や運転を全てマイコンで制御する回路が内蔵されています。

エコノナビットとは何ですか?
直流電力を交流電力に変換する装置のことです。太陽電池で発電した電力は乾電池と同じ直流電力です。
その直流電力を家庭内で使われている交流の100V/200V電力に変換します。また、この中にはシステムの保護や運転を全てマイコンで制御する回路が内蔵されています。

【目的に応じて選べる3種類のメイン画面】
数値とグラフで電力状態を表示する「発電グラフ表示」に加え、発電電力と売買電力、消費電力の状況をリアルタイムで表示する「発電のしくみ表示」、発電電力、消費電力はもちろんのこと、発電量を森林面積やCO2削減量、石油消費削減量に換算した環境換算値や室温・湿度のデータを一覧表示する「総合エネルギー表示」などを表示します。

【アクションにつながる省エネ生活アシスタント】
瞬時消費電力を表示することで、家の中でどれだけ電力を消費しているかをチェックできます。また、省エネ生活画面で目標設定を行うと、達成状況が一目でわかります。省エネをご家族が意識し、楽しみながら省エネができる新しい機能です。

【ソーラー発電がもっと楽しくなる多彩な機能】
発電を開始してからの総積算発電量により、ソーラーカーで走行できる目安の距離を、世界遺産をめぐる旅にたとえて楽しく表示。あわせて、CO2の削減量と石油消費削減量に換算した数値も表示します。

【ソーラー発電のある生活をもっと便利にマネジメント 】
付属のCD-ROMに電力管理ソフト、壁紙書き換えソフトが収録されています。各々のソフトをパソコンにインストールし、エコノナビットⅱとパソコンをUSB接続することでこれらのソフトを活用することができます。

電力量計は今のままで良いのですか?
ソーラー発電システムの余剰電力は電力会社が購入してくれます。その電力量を計測するために余剰電力用の電力量計(逆転防止型)は、別途お客様が購入し、設置する必要があります。

余剰電力の「売電」・「買電」とは何ですか?
晴天時の正午前後が発電のピークとなり、家庭で使う電気を補ってもまだ電気が余る状態となります。この余った電気を電力会社へ売る事を「売電」といいます。一方、発電量が少ないのに消費電力が比較的多くなる朝や夜、また雨天の昼間などには、不足分が従来通り電力会社から供給される事になります。これが「買電」です。なお、売電/買電に関しては、電力会社との契約が必要です。

ソーラー発電システムから発生する電磁波はどのくらいありますか?影響はありますか?
主にパワーコンディショナのインバータ部分より発生する電磁ノイズが電磁波として発生しています。パワーコンディショナは第三者認証機関(JET:財団法人 電気安全環境研究所)の認証試験において「電波障害試験」に合格した適合品です。発生レベルは一般家電製品と同等レベルになっています。
健康への影響はリスクが全く無いとは言い切れませんが、電磁波の程度としては一般生活する上で周囲にあるような様々なリスクと比較して、特に注意を払うべき大きさのリスクでは無いと判断しています。

どのくらい発電するのですか?
標準的な3kWシステムの年間発電電力量は約3,000kWhになります(全国平均1kW当り約1,000kWh)なお、発電電力量は日射量とシステムの太陽電池(モジュール面積・モジュールの変換効率・その他ロス率など)と電力変換装置(パワーコンディショナ)で決まります。
(実際の瞬間発電電力の最大値は「システムの太陽電池容量」の約70~80%程度となります)

電力会社に電気は売れますか?
余剰電力は電力会社に売る事ができます。
例えば、3kWのソーラー発電システムを設置した場合、快晴の日に、15kWh※の発電があるとし、家庭内の昼間の使用電力が10kWhの場合、15-10=5kWhの電力が余剰電力となり、売電することになります。
売電価格は、電力会社や契約形態により異なります。 (※一例です)

太陽電池表面は掃除をしなくてもよいのですか?
ホコリなどの汚れは雨がシャワーの役目を果たして流してくれますので掃除の必要はありません。ただし、鳥の糞や火山灰、線路沿いの錆びなどはこびりつく前に清掃したほうが良いと思われます。汚れが表面に付着し、一部の太陽電池セルの光が遮られるような場合は発電量が低下します。交通量の多い道路沿いや煙突の側など汚れがひどい場合をのぞいて、土壌や埃などの発電電力への影響は年間数%程度です。

ソーラー発電システム設置のメリットは何ですか?
次のメリットがあげられます。

【 日本全体にとって】
① 温室効果ガスの排出量を削減できます。
② 輸入原料に依存しているエネルギー自給率を向上させることができます。
③ 昼間のピーク需要に対応するのに向いています。

【 ご家庭にとって】
① 便利で快適な暮らしを損なうことなく省エネルギーができます。意識も変わります。
② 自家消費分を自給し、余剰電力分は売電することで、電気料金を削減することができます。その他システム(オール電化やエコウィル)と組み合わせることで光熱費を削減することもできます。
⑥ 災害など有事の際には、非常用電源としても活用できます。

発電した電気を貯めておく事はできますか?
蓄電池を利用すれば夜間でも使えますが、蓄電するのは独立運転時となります。住宅用システムとして蓄電池はコストが高く、また寿命も汎用品レベルでは約5~8年程度と言われております。 また、蓄電ロスなどでせっかく発電した電気を消失させるよりは、電力会社に売電するほうがロスもなく、効率的であると言えます。

ソーラー発電システムとオール電化を組み合わせるメリットは何ですか?
オール電化にする事でガス代はなくなりますが、電気代が増えます。この電気代部分をソーラー発電システムで削減する事で光熱費の削減ができます。更に時間帯別契約等の契約によってはそのメリットを最大限に活かす事ができます。

工事期間はどれくらいかかりますか?
新築と既築で異なりますが、2日から3日あれば取り付け工事は終了します。今の家の設備に太陽電池モジュール・接続ユニット・(必要に応じて昇圧ユニット)・パワーコンディショナ・余剰電力メーターが設置され、後ほど余剰電力メーターの電気配線工事が行われます。但し、発電開始は各電力会社との手続きが完了した後になります。

システムの保証期間はどうなっていますか?
京セラではお客様に長期間安心して御使用いただけるよう業界でいち早く(1996年~)ソーラー発電システム全体(ソーラー発電モニタ※は除く)の機器を対象に10年間保証制度を導入しています。この10年間の保証制度は、京セラ独自の保証で火事や台風、落雷といった自然災害(地震・津波・噴火は除く)に関しても適用します。※ ソーラー発電モニタ(エコノナビットⅱ)は1年間の保証です。

メンテナンスは必要ですか?
京セラ標準品では、設置後1年時に点検に伺います(無償)。なお、10年保証の条件として1年次(無償)および4年、8年次(有償)点検を受けて頂くことが必要となります。(現状2万円前後の費用をいただいております)

地震対策は大丈夫ですか?
太陽電池の重量は瓦に比べて1/3~1/5と軽く、住宅に与える重量負荷は小さくなっています。屋根の固定荷重としては建築基準法施工令84条にてスレート葺きで250~340N/㎡、瓦葺きで640~980N/㎡と定められています。また、建築物の積載荷重は同建築基準法施工令85条にて住宅の場合600N/㎡と定められています。
地震については固定荷重と積載荷重の和に加えて定められた地域では積雪荷重を加えたもの(一般地域での積雪荷重は20N/㎡)にその地方における過去の地震の記録等によって定められた地震層せん断力係数等を乗じて建物の設計をすることになっています。
一例ですが、京セラのソーラー発電システムは3kWシステムで、設置面積当り重量(kg/㎡)から138~226N/㎡とわかります【P10の表参照:kg/㎡を約9.8倍するとニュートン(N)を求めることができます】
よって建築基準法施工令に基づいて建てられた建物であれば問題ない範囲と考えられます。また、太陽電池や取り付け金具も振動試験、ねじり試験などの信頼性試験を行い開発しております。

雷は大丈夫ですか?
サージアブソーバという機器保護用の部品により誘導雷はある程度緩和されます。しかし、直雷には耐え得るものではありません。また、太陽電池パネルを屋根に設置するからといって、雷を誘導しやすくなることはありません。万一、落雷により機器・部品が破損した場合でも、システム10年保証が適用されます。

台風や雹(ひょう)に対しては大丈夫ですか?
京セラ標準品の場合、屋根への太陽電池取り付け強度は、建築基準法に基づいて設計されておりますので問題ありません。また、太陽電池のガラスには3mmの熱処理ガラスが使用されており、降雹の試験(JIS C 8918)も実施しております。熱処理ガラスが万一割れてもモジュール内部は樹脂が充填されており、飛散しにくい構造です。

雪が積っても大丈夫ですか?
太陽電池面に雪がある間は発電しません。積雪地域に取り付ける場合は、落雪しやすい傾斜角度35度以上にすることを推奨します。狭小敷地でお隣に迷惑をかける可能性がある場合は雪止めが必要となります。積雪地域での設置基準は太陽電池モジュールの上に積雪3000N/m2以下となっています。

商品の寿命はどれくらいですか?
太陽電池モジュールの寿命は平均して20年以上です。ただし、設置場所、設置条件によります。パワーコンディショナは設計寿命15年で、その他機器・ラック・配線などは設計寿命20年です。

太陽電池はモジュールの交換はできるのですか?
もちろんできます。もし、飛来物等によって太陽電池モジュールが破損した場合、その系統は発電しなくなります。復旧させる場合は破損したモジュールだけ交換すれば元通り発電するようになります。

屋根の美観が損なわれるのではないですか?
下の写真の通り、京セラのソーラー発電システムはデザインを重視しており、屋根の美観を損なわないよう配慮した製品です。設置事例写真等で外観をお確かめください。デザインと配置はフォトパという3D画像ソフトで設置したイメージをあらかじめ確認することができます。

京セラ住宅用ソーラー発電システムのパワーコンディショナは屋内設置専用ですが
訳があるのですか?
パワーコンディショナは直流を交流に変換させる際に熱が発生するため、放熱の必要があります。放熱だけを考えると屋外のほうが都合良いのですが、内部は電子回路で構成されており、屋外では塵や埃、雨風等条件が悪い場合も考えられます。京セラでは長期にわたって安心してご使用いただけるよう屋内設置専用とさせていただいています。屋内で使用するために冷却ファン等動作音が大きいものの採用をせず、静音設計となっています。装置正面1mでPVN-551Bの場合35db以下、PVN-403Fの場合40db以下です。
※騒音値はJIS試験方法による無響室における測定値です。

今、なぜソーラー発電システムの普及が必要とされているのですか?
【火力発電による、地球環境への影響が問題になっています】
石油や石炭などの化石燃料から発生するSOX(イオウ酸化物)やNOX(窒素酸化物)は強い酸性雨を降らせ、 CO2(二酸化炭素)は地球温暖化現象を引き起こしています。石油や石炭などの資源の埋蔵量には、限りがあり、代替エネルギーが求められています。

【水力発電(ダム)はすでに限界に達しています】
水力発電(ダム)の建設には、長い年月、膨大な費用とさらに地理的な条件が必要です。また、自然へ与える影響も大きいことから、議論になっています。

【原子力発電所建設に対する国民感情がゆれています】
海外だけでなく国内でも事故が発生し、原子力発電所に対する様々な世論が起こっています。エネルギーの枯渇や環境問題があるとはいえ、原子力発電所建設を手放しで賛成は出来ないというのが現状のようです。また、一般に割安といわれている原子力発電による電力コストには、その処分に対する数十兆円の費用が含まれていません。

【夏の昼間の電力需要ピーク時を助けます】
太陽光発電では、最も電力消費の多い真夏の昼間の電力需要を緩和するピークカット効果が期待できるため、電力会社は発電所を増設する事なく、より多くの電力需要に対応できます。

ソーラー発電は、本当に環境にやさしいのですか?
ソーラー発電システムを導入することにより、火力発電所で排出されるCO2の削減と、そこで消費される原油量の節約が可能となります。CO2の削減効果は3kWシステムあたり年間約1,023kg-CO2※、原油削減量は年間で約738㍑です。植林面積に換算すると約2,864㎡に相当します。※
(※省エネ提案シミュレーションにより大阪地区3kW南向き30°にて試算)

ソーラー発電システムはどれくらい普及しているのですか?
1994年から始まった通産省-経済産業省補助事業により国内で設置された件数とその後設置された件数は 442,379件となっています。持家一戸建戸数を24,245,300戸とすると約1.8%の普及率です。
※2008(平成20)年12月末現在、住宅用太陽光発電設置件数は442,379件(新エネルギー財団:メーカー11社の(2007年度・2006年度)住宅用太陽光発電システム都道府県別販売実績〈四半期別〉、2005年度住宅用太陽光発電導入促進事業(導入基盤整備事業・モニター事業)に係る都道府県別太陽光発電システム導入実績とメーカー7社販売実績、太陽光発電協会2008年第3四半期都道府県別太陽電池販売実績より) ※「持家一戸建て軒数」は24,245,300軒(総務省統計局平成15年住宅・土地統計調査データより)

ソーラー発電システムはどのような方が買われているのですか?
5~6年前まではソーラー発電システムに関心があり、しかも経済的に余裕がある方、地球環境保全に関心がある方が設置されました。 現在では太陽電池の認知度が上がってきた事やオール電化との組合せなどによる償却年数の短縮化、環境意識の高まりなどで広い範囲のお客様層に広がりをみせています。

太陽電池は、今より変換効率が良くなるのですか?
京セラでは太陽電池の研究・開発を始めてから30年を越え、そのノウハウにより、技術レベルは常に世界最高水準を保持しています。今後も日夜シリコン太陽電池の効率向上の研究ならびに新素材を使っての研究をおこなっていくことで、将来的に更なる高効率の太陽電池の生産を目指しています。

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店舗情報

京セラソーラーFC野々市

野々市本社


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