太陽光発電の基礎知識 太陽光発電の仕組み

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太陽光発電投資を成功させるために太陽光発電の仕組みを知ろう

太陽光発電投資を成功させる為に、太陽光発電の仕組みについて学んでおきましょう。また、そのメリットやデメリットをきちんと理解しておけば、事業計画の作成や、様々なトラブルに備えておくことも、より簡単になっていきます。

太陽光発電の基本的な仕組みとは?

太陽光発電は、簡単に言えば太陽の光を電気へと“変換(発電)”し、それを活用するシステムです。具体的には、光を電気へと変換する「太陽光パネル装置」を、日当たりの良い場所に設置し、そこに太陽光を吸収させます。すると、まず「直流の電気」が発電されます。

直流の電気とは、乾電池などで得られる電気と同じで、常に“電気の流れる方向(+と-)”が一定の状態です。そこで、太陽光発電では直流の電気を、家庭のコンセントなどから得られる「交流の電気」へと“再変換(変電)”する必要が生じます。これを行う機械が、太陽光パネルと一緒に設置される「パワーコンディショナー」です。

つまり「太陽光発電」の意味は、単純に「太陽光と太陽光パネルで電気を作る」という場合と、「太陽光発電システムを使って、一般的に利用可能な電気を生産する」という場合の、2つに大きく分けられます。そして太陽光発電投資を考える上では、「一般に利用可能な電気=売れる電気」が必要な為に、後者としての価値が重要になるのです。

太陽光発電は自然の力を借りている

太陽光発電は、太陽の光がなければ電気を作ることが出来ません。だからこそ、太陽や自然の環境について知っておくことは重要でしょう。

太陽光発電と自然環境の関係

そもそも、石油などの化石燃料を使う火力発電や、核燃料を使う原子力発電などと、太陽光発電の仕組みが決定的に異なる点は、化石燃料を消費した際に生じる様々なガスや核廃棄物といった、地球や人類にとって“有害”とされるものを生み出さないということです。その上、地球上の特定の地域や企業などによって提供される化石燃料や核燃料と違い、太陽光は基本的に宇宙から地表へ平等に降り注ぎます。即ち、太陽光発電は自然が人々へもたらす恩恵そのものと言えるかも知れません。

さて、自然の恩恵と言えば、植物の存在も忘れてはならないでしょう。人間やその他多くの動物は、生きていく為に酸素(O2)を必要としますが、自らの力で酸素を生み出せる動物は、一部の微生物を除けば存在しないとされています。一方、植物は大気中の二酸化炭素(CO2)と水分を取り込み、さらに太陽光を浴びることで、酸素や、動物にとってのエネルギー源となる有機物を生産します。これが「光合成」です。ある意味、太陽光発電と光合成は非常に似ていると言えるでしょう。

また、光合成で産生された物質は、動物の生命活動で消費され、やがて呼吸や発汗によって、再び水分やCO2として大気中へと放出されます。そしてCO2は、単なる“生命現象の副産物”というだけではありません。「温室効果ガス」とも呼ばれ、地球環境に大きく影響するとされる物質でもあります。

では、もしも仮に、人類が化石燃料などを使わず、あくまでも植物が“大気中にあるCO2を取り込んで生み出した分の物質だけ”を消費したとすればどうなるでしょう。理論上、大気中のCO2量は一定に保たれることになります。これは「カーボンニュートラル」と呼ばれる考え方であり、地球環境を守っていく上で重要なテーマとされています。

つまり、太陽光発電を普及させ、余分なCO2排出量を削減させていくことは、結果的には、人類がこれまで消費し続けてきた“地球の資源”を、植物の力を借りて再び大地へ返していくということでもあるのです。

太陽光発電と太陽の関係

太陽光発電にとって最も重要な“自然”と言えば、即ち「太陽」でしょう。何故なら、太陽光発電の効率は、機械としての性能以上に、取り込む太陽光の量によって決まるからです。

だとすれば、宇宙から平等に降り注ぐ太陽光を、少しでも沢山受け取ろうとする努力は、太陽光発電を続けていく上で決して欠かせません。その為には、最初にきちんと太陽光パネルの設置方法について検討したり、そもそも土地の日射量や気候などに関して調べておくだけでは、不十分でしょう。それに加えて、定期的に雑草を刈り取ったり、パネル表面を清掃したり、また降雪地域では除雪作業を行うなどの、日常的なケアも重要です。

太陽光発電のメリットとは?

太陽光発電は地球環境に対して沢山のメリットがありますが、ビジネスとして考える上でも、多くのメリットが存在します。

土地の価格に左右されない

一般的に商売の大部分は、顧客の多い場所、つまり顧客になってくれそうな人間や企業の多い地域であればあるほど、利益を上げやすいと言えるでしょう。

しかし、人口密度が高い地域では、原則として土地の価格(地価)も上がります。一方、太陽光パネルを設置する為の土地が絶対的に必要な太陽光発電において、重要なのは人口の多さでなく、日射量です。

だとすれば、田舎で広々とした土地を安く購入して太陽光発電投資を始める場合と、狭いながらも都会の一等地で太陽光発電投資を始める場合では、明らかに前者の方がお得でしょう。

このように、売り上げが地価に影響されにくいという点は、太陽光発電ならではのメリットです。

収益が安定している

定期的なメンテナンスを心がければ、基本的に太陽光発電は自動的に利益を生んでくれます。しかも、事業者が高齢であったり、病気や怪我などで働けない時期があったりしても、専門業者などを上手に活用すれば事業継続が可能です。

当然ながら、突発的な事故や、台風などによる災害、機械の経年劣化に伴う故障など、太陽光発電でもリスクはあります。しかし、メーカー保証の利用や保険への加入など、リスク管理を適切に行っていれば、長期的に安定した収入を得ていくことも決して不可能ではありません。

再生可能エネルギー固定価格買取制度(FIT)

太陽光発電の普及を後押しする制度として、「再生可能エネルギー固定価格買取制度(FIT)」が存在します。これは簡単に言えば、太陽光発電などで生産した電気の売値(売電額)に関して、発電規模に応じて「10~20年間」の長期にわたり、“一定の価格”を約束してくれるという制度です。

また、電気の買取には「余剰買取(10年)」と「全量買取(20年)」があります。分かりやすく言えば、自宅用の発電規模(10kW未満)では、家庭で消費した後で余った分の電気を電力会社が買い取ってくれ、それ以上の発電規模(10kW以上)では、発電した分の電気全てを電力会社が買い取ってくれるという制度です。

2017年4月のFIT法改正に伴い、売電額の決定に関するルールも見直されましたが、それでも「固定価格でずっと電気が売れる」という仕組みは、極めて大きなメリットです。

地域によっては補助金制度がある

地球環境の改善を考えて、太陽光発電などの導入は国際的にも進められている制度です。その為、日本でも太陽光発電に関して、様々な補助金を用意している市町村が少なくありません。

ただし、補助金の額や条件に関しては、地域ごとの事情で大きく変わりますので、市町村役場などの窓口で正しく確認することが肝要です。

太陽光発電のデメリットとは?

太陽光発電には少なからずデメリットも存在します。だからこそ、リスク管理としてそれらについて知っておくことは重要です。以下にデメリットの一例を挙げておきます。

初期費用が高額

太陽光パネルの性能が向上し、比較的安価でも発電力の高い製品が登場していますが、それでもパネルや周辺機器の設置にはそれなりの費用がかかります。

金融機関などによっては、太陽光発電投資を始めたい人向けの「ソーラーローン」や、融資などを用意しているところも増えています。ですが、金利が発生することを考慮すれば、発電量や売電額と、初期費用や支払う金利のバランス、さらに維持費などについて、最初に細かく計算することが必須です。

発電所の環境の変化

草や木が茂っていくだけであれば、それらの刈り入れや除草剤散布によって、太陽光を遮るものを除去することが可能です。しかし、土地開発が進み、例えば太陽光パネルの真南に高層ビルでも建ってしまえば、発電効率は著しく減少するでしょう。そういった周辺環境の影響を受けることも太陽光発電におけるデメリットのひとつです。

太陽光の反射問題

太陽光パネルは、実は太陽光を吸収するだけでなく、鏡のようにそれを反射させてもいます。その為、住宅密集地で太陽光パネルを設置する場合などでは特に、近隣住宅の窓に反射光が差し込み、ご近所トラブルの種になってしまう可能性があります。

悪徳業者の存在

太陽光発電投資では、高額な初期費用という損失を、長期間の収益によってまかなっていくという性質上、長期にわたって信頼できる業者を見つけることが必須です。しかし、中には手抜き工事を行ったり、また適切なメンテナンスなどを行わない業者も少なからず存在します。しかも、そのような行為は、すぐに発覚せず、後々になってから思わぬ事故や故障として現れがちです。

やたらと高額な利回りを提示してきたり、太陽光発電投資がいかにも「絶対に安心な投資」であるかのように語ったりする業者については、より慎重な対応を行いましょう。

まとめ

太陽光発電は、地球環境の改善を考えれば、これから減っていくどころかむしろ価値が高まっていくであろう技術の1つです。太陽光発電の仕組みやリスクについて学んでくことは、将来的に決して無駄ではないでしょう。