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太陽光発電システム

[設置件数]990
[設備容量の合計]4431.90kWh

設置容量[kW] 件数 設置容量[kW] 件数
2kW未満 8 2kW~3kW未満 91
3kW~4kW未満 374 4kW~5kW未満 312
5kW~6kW未満 125 6kW以上 80

平成29年10月27日現在

施工事例(一般住宅)

ケンコーホームの太陽光設置例

写真は当社施工事例の一部です。

住宅用太陽光発電の仕組み

ここでは住宅用の太陽光発電システムについて、下図に沿って説明します。
① 太陽光を受けて太陽光パネル(太陽電池モジュール)が発電します。※この電気は直流です。
② ①で発電した電気をパワーコンディショナーという変換器で電力会社と同じ交流電力に変換します。
③ ②で変換したことにより、家庭でも使える電気になりました。
④ 発電した電気はまずは家庭で消費します。発電した分で足りなければ、晴れた昼間でも電力会社から買うことになります。
⑤⑥消費し切れなかった分は電力会社に売ることができます。売った分と買った分は別々の電力メーターで計量されます。

太陽光発電の仕組み

a.太陽光パネル

太陽電池モジュール太陽光パネル(太陽電池モジュール)は、光を当てると電子を放出するという「光電効果」を利用して電気をつくります。光電効果はさまざまな物質で起こるそうですが、一般的に太陽光パネルには鉱物の珪石を原料にしたシリコンが使用されます。
太陽光パネルでつくられる電気は、乾電池などと同じ直流の電気(DC)です。

b.パワーコンディショナー

パワーコンディショナー太陽電池モジュールで発電された直流電力(DC)を、家電製品で使えるよう交流電力(AC)に変換する役目を担っているのが、このパワーコンディショナーです。
電気の変換だけでなく、発電の効率制御や系統連系保護といった役割も担っています。
耐用年数は概ね10~15年と言われています。

c.モニター

モニター太陽光発電でどれくらい発電しているかを表示するモニターです。
システムに不具合が出た場合などは、異常を知らせるエラーコードなども表示されます。
最近では発電量だけでなく、消費電力が分かるものが主流です。
連系運転と自立運転の切替えもモニターで行います。自立運転に切替えると売電はできませんが、停電時などでも発電した電気が使えます。(自立運転用のコンセントは1箇所のみ)

太陽光発電メリット・デメリット

発電時に二酸化炭素を排出せず枯渇しない、『クリーンなエネルギー』として注目を集める太陽光発電ですが、メリットと共にデメリットもあります。導入してから後悔することがないよう事前にしっかり確認しておきましょう。

メリット デメリット
1.光熱費が削減できる。
発電しているときは、電力会社から電気を買わなくても済むので、光熱費の削減が期待できます。
夜間電力が安いプランにするとさらに効果的です。
1.導入に際しての、初期費用が高い。
太陽光発電を一般の家庭に導入する場合、130万~200万円程度の設置費用がかかります。一括支払いが難しい場合は、太陽光用の低金利ローンなども検討する必要があります。
2.余った電気を売ることができる。
昼間に発電した電力は、ご家庭や事務所で消費することになりますが、余った電力を電力会社に買い取ってもらえる制度があります。
2.発電量が不安定。
設置する設備の内容が同じでも、地域や季節、天候によって発電量は変わってきます。設置を希望されている場所の日射量や向きについて充分な調査が不可欠です。
3.災害時の非常用電源として使用できる。
太陽光発電システムの「自立運転機能」を利用することで、自然災害などで停電になった場合でも、ご家庭で電気を使うことができます。(自立運転で使えるコンセントは1箇所のみです。)
3.夜間は発電できない。
太陽光発電システムは、夜間には発電できません。
太陽光発電システム自体には、電気を蓄える機能は付いていないので、蓄電する場合は別に設備を取付ける必要があります。

導入時期によるメリット・デメリット

太 陽光発電を設置しようかどうか迷われている方の中には、導入のタイミングで悩まれている方もいらっしゃると思います。年々、設置費用は低下し性能が向上し ているので、「待っていればもっと良い物が安く手に入るのでは...」という考えになりますが、待つことによるデメリットがあることも知っておきましょ う。

2014年度に導入する
メリット
2015年度以降に導入する
デメリット
1.設置費用が下がってきている。
太陽光発電の普及が進んだことで生産効率が上がり、機器(パネルやパワーコンディショナーなど)を中心に設置費用は年々下がってきています。
1.売電単価が下がる。
売電単価は電力会社との契約で、10年間固定です。売電単価は年々下がっており、来年度以降はさらに下がると予想されています。売電単価の低下は償却期間にも影響します。
2.性能が上がってきている。
研究開発が進み、エネルギー変換効率は年々向上しています。また機器の故障率も低下してきています。エネルギー変換効率が上がれば、同じ面積でも発電量が増えます。
2.消費税が上がる。
平成27年10月からは消費税率が10%に上がる可能性があります。設置費用が高額なので、消費税アップの影響が償却期間に少なからず出てきます。

太陽光発電Q&A<商品編>

Q1.太陽電池の単結晶と多結晶の違いは?

A.固体のシリコンを溶かし、冷やして固めたものが結晶シリコンです。固める方法により、1つの大きな結晶からなる「単結晶」と多数の小さな結晶からなる「多結晶」に分かれます。多結晶は単結晶に比べ製造コストが安い反面、結晶と結晶の境目で抵抗が発生するために発電効率では若干劣ります。しかし最近では変換効率の向上によって、比較的安価な多結品が現在の主流になりつつあります。

Q2.太陽光発電設置のメリットは?

A.主に次の4つのメリットがあげられます。
  (1) 自家消費分を賄い余剰分を売電できる
  (2) 時間帯別電灯契約でさらに電気代を節約できる
  (3) 3段目電気料金を削減できる
  (4) 節電意識が生まれる

Q3.どのくらい発電するのですか?

A.標準的な3kWシステムの年間発電量は約3,000kWになります(全国平均・1kW当り約1,000kW)。なお発電量は日射量と、システムの大きさ(モジュール面積)・モジュールの変換効率で決まります。また、実際の発電量は「システム最大出力」の約70%程度となります。

Q4.曇りの日が続いたら電気が使えなくなる?

A.曇りや雨の日でも明るければ発電しますが、自家消費の不足分は電力会社から買って補えます。

Q5.余剰電力の「売電」「買電」とは?

A.晴天時の正午前後が発電のピークとなり、家庭で使う電気を賄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電力消費が比較的多くなる朝や夜、また雨天の昼間などは不足分を従来どお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。

Q6.太陽光発電システムの操作は?

A.全て自動運転で操作は一切不要です。太陽電池に日が当たると運転を開始し、日が当たらなくなったら運転を停止します。なお、リモコンは運転状況・発電量・環境貢献モニター等の確認用として利用します。

Q7.季節によって発電量は変わりますか?

A.一年を通して発電量が大きく上下することはありません。

Q8.冬に比べ、夏のほうが日射時間が長いのに発電量に差がないのはなぜ?

A.単(多)結晶シリコンは、気温が1℃上がると発電効率が0.5%低下します。つまり冬は夏に比べて日射時間は短いものの発電効率が向上するため、年間を通じて発電量に大きな 変動がないという訳です。

Q9.太陽の光が当たるとなぜ発電するのですか?

A.太陽電池は結晶シリコンを加工した「N型半導体」と「P型半導体」の2種類を使って電気を起します。半導体に光が当たると対の「電子(-)」と「正孔(+)」が生まれ「N型半導体」には(-)が、「P型半導体」には(+)が集まり、両方の電極に銅線を繋ぐことにより電気を取り出すことが出来ます。 ※1種類の半導体(N型又はP型)だけでは(+)と(-)がすぐに結合してしまい電気が流れなくなるので異質のN型とP型を接合して太陽電池を作ります。

Q10.シリコン太陽電池とアモルファス太陽電池の違いは?

A.アモルファスは真空状態の中でシリコンを蒸着させて作りますが、結晶系はシリコンのインゴット(塊)からスライスして作ります。このため、アモルファスは原料のシリコンが少なくて済み、大面積で安価な製造が可能です。しかし発電効率は結晶系の半分程度であるため、総合コストとしてはメリットが少なく、現状は信頼性の高い結晶系が主流となっています。

Q11.発電した電気を貯めておくことは出来ますか?

A.理論上、蓄電池を併用すれば夜間でも使えますが蓄電池はコストが高く、また寿命も約3年程度です(ランニングコストが高く、殆ど普及していません)。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、効率的であるといえます。

Q12.システムの耐久性、寿命は?

A.太陽電池モジュールを構成する太陽電池セル・アルミ枠・ガラスなどは経年変化の少ない材料であり、長期使用が可能です。モジュール全体として期待寿命は20~30年です。なお、その他の機器は設計寿命が10年程度の部品を使用しております。※1966年に設置した長崎県尾上島の灯台用太陽電池(シャープ製)が、現在も現役で稼動しています。

Q13.一般家庭で15%の節電は簡単に出来るといわれています・・・どのようにすればいいですか?

A.以下の4項目を実行するだけで、今の生活レベルを維持しながら15%の節電ができるといわれています。
  (1) エアコンのフィル参一を掃除する
  (2) テレビ/ビデオなどの主電源を切ったりコンセントを抜く(待機電カをカット)
  (3) 空調温度を弱めにする
  (4) 人がいない部屋の照明を消す。

Q14.バイパスダイオード機能とは?

A.電柱や落ち葉等で一部のセルが日陰になると、そのセルの発電力が低下してしまう為抵抗作用が働きます。そのため全体の発電量が大きく低下するとともに、抵抗のために発熱してしまいます。これを防ぐため、抵抗となるセルを迂回して電気を流れやすくし、出力低下と発熱を抑える役目をします。※1枚のモジュールに使用している54枚のセル(6列×9枚)を3つのブロックに分け、各ブロックにバイパスダイオード機能を持たせています。

Q15.3kWシステムでどれだけの電気製品を使用できますか?

A.晴天時、最大出力(定格3kW)の約70%の発電により、約2,100Wの電気を使用できます。
  (例) エアコン(2.5kWタイプ)     880W
     洗濯機(6kgタイプ)         390W
     冷蔵庫(400Lタイプ)       119W
     カラーテレビ(28型ワイドタイプ) 143W
     掃除機              350W
     照明器具他            218W

太陽光発電Q&A<技術編>

Q1.太陽電池モジュールの面積と重さはどれくらい?

A. 3kWシステム(設置面積約24㎡)の場合、モジュールが約300kg、設置部材が約30kg、合計でも約330kg程度です。
    〔スレート屋根一面設置の場合〕

Q2.パネルを設置した屋根裏の温度が夏が涼しく、冬暖かいと言うのは本当ですか?

A.設置前後で下記のような変化があります。

季節夏場冬場
屋根裏表面温
※太陽電池モジュール表面温度
屋根材ザイはカラーベスト
70℃ -5℃
野地板
(天井面)
表面温度
太陽光未設置 49.32℃ 8.12℃
太陽光設置 38.40℃ 13.35℃
温暖差 ‐10.92℃ +5.23℃

Q3.太陽電池表面の掃除は必要ですか?

A.砂塵・土壌などの汚れは、傾斜があれば降雨により流されるため掃除はほとんど必要ありません。また、ガラス面の汚れによる発電効率の低下は約3%と僅かです。

Q4.モジュールが壊れた場合、修理は可能ですか?

A.万が一、モジュールの一部が破損してしまった場合、そのモジュールの属するシステム〔1系統〕の発電は停止します。しかし、1系統すべてのモジュールを交換する必要はなく、破損した箇所だけを交換すれば元の発電可能な状態に修復できます。

Q5.メンテナンスは?

A.太陽電池モジュールは耐久性に優れており、モジュールを取り付ける部材なども含めて、長期にわたり特別なメンテナンスの必要はありません。
※当社では修理及ぴメンテナンスを、全国143ヶ所の拠点を持つシャープエンジニアリング㈱が担当させていただきます。

Q6.停電した時は使えるの?

A.晴天の昼間であれば、専用コンセントから最大1,500Wまで使用できます。なお、発電量は天候により変動し、使用している機器の負荷よりも発電量が少ない時は運転を中止します。

Q7.雷に対する対策は?

A.過去30年間に太陽電池が直接落雷を受けたという事例は極めて希です。住宅の屋外に設置されている他の電気機器と同様で、太陽電池だからといって落雷を受けやすいことはありません。太陽電池システムとしての落雷対策は、回路内に一定性能のサージアブソーバー(避雷素子)等を設置して誘導電対策を行い被害を食い止める策を取っています。

Q8.地震に対する強度は?

A.太陽電池モジュールおよび架台の重さは、同面積の和瓦に比べ1/4~1/5と軽く、屋根への荷重は通常の家では問題ありません。また、ねじれ・振動などについても試験や強度計算等充分な検討をした上で設計されています。

Q9.風に対する強度は?

A.屋根への太陽電池の取り付け強度は、風速60m/s(地上15m)でも耐えられるよう設計されています。

Q10.雹(ひょう)でモジュールが割れることはないの?

A.太陽電池モジュールのガラス面はJIS規格の強度(1mの高さから227gの硬球を落下させてこれに耐えうること)に適合した3mm厚の強化ガラスを使用しています。万が一ガラスが割れた場合でも、ガラスが樹脂により接着されていますので、窓ガラスの様に飛び散ることはありません。

Q11.屋根勾配によって発電量はどの程度違うの?

A.年間の日射量は、その地区の緯度と同じぐらいの勾配で最も多くなります。しかし、5~10度くらいの勾配差でも発電量は1~2%程度しか変わりません。

Q12.太陽電池を設置できる屋根の方位は?

A.屋根の方位によって年間の日射量が異なることから、発電量ももちろん異なります。日射量の少ない北面への設置はお勧めできません。各方位の面に分けて設置する事も可能ですが、直列に接続された太陽電池は同一方位の面に設置します。異なる方位への設置は発電量が減少します。
※南面を発電量100とした場合、東/西面は約85%、南東/南西面は約96%となります。

Q13.太陽電池を屋根材として使える?

A.屋根一体型で使用する太陽電池モジュールは、建築基準法第38条および第67条の2の規定に基づき防災認定を取得しておりますので屋根材として設置できます。
※ただし(1)防災地域内の建物(2)準防災地域内の建物で3階以上または床面積500㎡以上の建物には設置できません。

Q14.設置場所の高さ制限はありますか?

A.高さは地上15mまでです。それより高い場所(16m以上31m未満)には、「高所用太陽電池モジュール」 を用意しています。

Q15.架台(Cチャンネル)に白い粉が付着しているのは腐食が原因?

A.架台の材質はアルミ(AL)でアルマタイト加工しています。ただし、切断面はアルミ生地材のみとなっており、この部分が水と反応して水酸化アルミの白い粉が発生する場合があります。建物のアルミサッシと同様で、強度・耐久性では問題ありません。

Q16.システムの保証期間は?

A.太陽電池モジュールは15年間の長期出力保証です。最大出力の下限値(JISに定められた最大出力値の90%)より10%以上低下した場合に限り保証します。他の機器は1年間の保証となります。

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