太陽電池って？

太陽電池は、日本だけでなく世界中で使用されるようになってきています。特に、ドイツでは、大規模な太陽光発電の普及が進んでいます。太陽光発電が普及した理由は、太陽光発電や風力発電など自然エネルギーを利用した電気を一定の価格で買い上げるフィードインタリフという制度ができたためです。

太陽光発電の場合は、燃料と保守費用が安くなるため、低コストで発電できます。そのため、太陽光発電では、変動費が少なく固定費をいかに小さくするかが損か得かを分ける大切な点となります。そのため、太陽光発電の規模を大きくしたり、集中型にするなど、設置や運用の費用を減らすことが実施されました。

日本では、環境省がメガワットソーラー共同利用モデル事業という活動をしてきました。この活動により、太陽光発電の導入を大規模で目指すことが活発になってきました。

現在、日本で一番大きい太陽光発電は、シャープの亀山工場屋上に設置された太陽光発電システムです。5MWの太陽光発電です。さらに、建物の屋上に設置したものとしては、世界一の規模となっています。

さらに、日本には、平地農業地域で耕作放棄地は、約１０億平方メートルあります。この広大な遊休地の１％に太陽発電を置くと、１００MWの「ギガソーラーファーム」が実現できると言われています。
今後も、日本や世界で太陽光発電の普及が広がっていくでしょう。

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世界各国で、太陽光電池が化石燃料に変るエネルギーとして注目されたのは、1973年の第一次オイルショック以降でした。これをきっかけに世界各国で新エネルギー計画の国家プロジェクトが開始されました。

太陽光発電という太陽エネルギー等の新しいエネルギーの実用に向けて、日本では「サンシャイン計画」という大規模な国家プロジェクトが開始されました。サンシャイン計画の開始と前後して、ムーンライト計画と呼ばれる省エネ技術開発計画、地球環境技術開発計画もスタートし、産官学が協力して太陽光発電を始めとする新エネルギーの開発に取り組んできています。

1989年には地球温暖化問題をきっかけに地球環境技術開発も国家プロジェクトに採り上げられ、ニューサンシャイン計画として1993年に再編されました。そして、2000年度まで産官学一体で開発が進められ、太陽光発電、燃料電池発電等の基本的技術の確立や研究開発を進めてきた成果の実用化、成果の持続可能な成長とエネルギー環境問題の同時解決を目指した革新的な技術開発を実現するなど、非常に多くの成果を挙げました。

新しいエネルギー技術の開発・普及は、基礎研究から実用化されるまでに、とても長い年月がかかります。太陽光発電技術は、2001年度からは新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）が中心となり、4〜5年毎のプロジェクトが進行中です。

世界で使われている太陽電池の約半分を日本が使用しています。先日、うちの近くにできた公園も太陽電池で電気が付くようになっていました。
最近では、ドイツを初めとして、欧州での太陽電池の導入が大きく伸びています。米国や中国でも今後、太陽電池の導入が大きく伸びていくでしょう。

長期的な国家プロジェクトによって、太陽電池や太陽光発電などの太陽エネルギーを利用した研究を強力に推進していくことができれば、これからも日本が太陽電池などの石油代替エネルギーの分野において、世界をリードしていけるでしょう。

太陽光発電の最大のメリットは、太陽の光が届かなくなるまでは電気を供給することができることです。しかも、どんな場所でも太陽光発電で電気を供給できるのです。石油のようにあるところに偏って存在することがないため、世界中で太陽電池が利用されています。

太陽光発電の設計が柔軟にできることも、太陽光発電のメリットのひとつです。電気負荷に応じて太陽電池パネルの枚数を変更することや、電流と電圧を調整することができます。DC-DCコンバータやインバータを使用することで、直流機器や蓄電池の充放電制御や、交流機器への電気供給ができます。太陽電池は、規模の大きさに変らず、電卓からソーラーホームシステム（SHS）、系統連系分散形電源まで導入することができるのです。

数ワット〜数メガワットの電気供給を簡単に調節して同じ仕組みで電気供給が可能な太陽電池や太陽光発電って、すごいですね。

小規模利用と大規模利用では、太陽光発電の種類が違います。最近、GCSという言葉を聞きますが、これは大規模利用の太陽光発電のことです。

・小規模利用：独立形システム（SAS）
・大規模利用：系統連系形システム（GCS)


SASは、発展途上国での未電化領域の電気供給に使用されることが多いです。各戸に小規模の太陽電池と蓄電池を配ることで、電気の供給ができるようになっています。また、各戸に太陽電池を配るのではなく、電気を供給する地域の中央で、管理するバッテリーチャージステーション方式というのもあります。