電気を発電の仕組みについて

太陽光発電の仕組みを理解しよう

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発電パネル


太陽光発電は、日光のエネルギーを家庭で使えるような形に変換しています。太陽電池を敷き詰めた「太陽光発電モジュール」で直流の電気を作る。そして、パワーコンディショナーを通して交流に変換して家庭用に回される。これがソーラー発電の基礎的な仕組みです。

発電できる仕組み


現在の日本の電力は、ほとんどが機械的な仕組みを利用してタービンを動かして発電しています。原子力・火力・風力・水力・地熱などは、すべて熱や風によってモーターを回転させて、その回転力で電力を得ているわけです。

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これに対して、太陽光発電は化学的な仕組みで発電をしています。この仕組みを詳細に説明すると、非常に複雑になってしまいます。ごく簡単に大まかなメカニズムを紹介しましょう。ソーラーパネルの中には、光を受ける「光吸収層」というものがあります。

この部分の中にある「電子」が太陽光を吸収してエネルギーを発します。電子が活性化した状態が「電気」です。電気を集めて一定方向に流すと、電流が発生します。化学的なメカニズムを用いて、発電を行っているのだ、ということだけ把握しておきましょう。

太陽光発電システムの構造


家庭にソーラーを設置しようと思っている人にとっては、発電の仕組み自体よりもシステムの構造の方が気になることでしょう。システムついて簡単に説明します。太陽の光を電流に変える装置のことを「太陽電池」とよびます。これをパネル状に連ねたものが、「ソーラーパネル」「太陽光発電モジュール」とよばれています。

このモジュール部分が、太陽光発電の中心を担う箇所です。パネルで作られた電力は、接続箱という部分でまとめられ「パワーコンディショナー」という装置に送られます。電気には、「直流」と「交流」という2種類のものが存在しているのをご存知でしょうか。家庭で使うことができる電力は交流です。これに対して、モジュール内部で作られる電力は直流。そのままでは、家電に利用することができません。

発電した直流電流を交流へと変換するため機械が、「パワーコンディショナー」です。この装置は、太陽光発電のシステム全体を管理する役割も持っています。その後、分電盤(ブレーカー)を介して家電製品に電気が供給されていきます。ブレーカーは、発電した電力・電力会社から送られてきた電力を、家庭内の電気製品に分配する役割を持っています。

余った電力は、電力会社に売ってしまうことができます。そのため、売電用の電力メーターも別途設置されます。少し複雑に感じてしまったかもしれません。「太陽光発電モジュール→接続箱→パワーコンディショナー→ブレーカー→家電」という流れで電気が送られてくるのだ、ということだけ簡単に押さえておきましょう。


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