太陽光発電の基礎知識

夜間でも発電できる太陽光発電!?今話題の月光発電とは?

太陽光発電は夜間の発電はできない?

月光発電なら夜でも発電量を増やすことができる!?

 

 

太陽光発電といえば、太陽の光をエネルギーに変えるものです。

しかし夜になると太陽はいなくなってしまうので、
発熱量は減ってしまいます。

この夜間の時間を利用して発熱量を増やす為に、
注目されているのが月光発電です。

その名の通り、月の光をエネルギーに変えて、
少しでも発電量を増やす方法ですね。

 

実際にそんなに上手い話があるのでしょうか。

ここでは太陽光発電の発熱量を増やすための対策を考えていきましょう。

 

なぜ太陽光発電は夜間には発電できない?

Original update by:unic

 

太陽光発電が夜間に発電できないのは、
普及が始まった頃からの太陽光発電のデメリットでもあります。

太陽光発電は、太陽電池モジュールに、
太陽の光エネルギーが当たることで発電します。

当然のことながら、太陽が出ていない夜間は発電することができません。

同じように太陽が出ていない曇の日、雨の日は、
発電量が非常に少なくなってしまったり、発電が不可能になることも。

 

意外と知られていないのは、
太陽光発電は充電して電気を溜めておくことができない」ということ。

天気の良い昼間に溜めた電気の中で、
使わなかった分はそのまま溜まっていると思っている人が多いのです。

昼間にたくさん発電させておいて、
夜に使うという使い方は不可能なのですね。

太陽光発電システムは電気を溜める構造にはなっていないのです。

 

昼間に集めた電力は一度、電気の売買をして計算し、
夜になったら夜だけの売買を計算します。

しかし夜はほとんど発電することができません。

ですから、夜間は電力会社から共有された電気を売電することによって、
家の中やビル内で使用する電気エネルギーをまかないます。

 

月光発電とは?夜間でも発電をするの?

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夜間は太陽光発電がほとんど行われない
ということは、
大きなデメリットです。

特に冬場は夜の方が長い日が多いので、
この夜の時間をなんとか有効活用したいものですよね。

そこで話題になっているのが、月光発電です。

太陽光発電が太陽光を受けて発電するなら、
月光発電は月光を受けて発電します。

 

本来、月の光は太陽光の反射です。

元々の性質が同じ光であれば、
「月光発電も可能なのではないか」と考えられています。

そこで、こんな実験がありました。

満月の夜に専門家の協力の元、
太陽光パネルを使って月光発電にチャレンジしました。

単三電池1本で作動する電子オルゴールにパネルを繋ぐと、
わずかですが音が出たのです。

発生した電圧・電流を測定してみると・・・

  • 電圧 ・・・ 0.8V前後
  • 電流 ・・・ 1マイクロアンペア

 

単三電池と比べると4万分の1ほどですが、確かに発電できました。

 

しかし、ここでもうひとつ問題が起こります。

太陽光パネルで発電した電気は直流なので、そのままでは使用できず、
パワーコンディショナで交流の電気に変換する必要があります。

しかし、パワーコンディショナが動くのに必要な起動電圧が、
一般的に70Vなのです。

月光発電の結果にあった0.8Vでは動かないということです。

このように月光発電には、まだまだ課題があります。

 

しかしパワーコンディショナの起動電圧は、低ければ低いほど、
朝日が昇ってきた時に早く太陽光発電システムを起動することができます。

そういった新しい発見と共に、
パワーコンディショナの開発が進められています。

 

蓄電池と組み合わせると太陽光発電の効率が上がる?(蓄電池についての説明と導入による効果)

Original update by:ぽん太

 

月光発電が今の技術では、まだ実用には使えないと分かったところで、
次に注目されているのが「太陽光発電と蓄電池の組み合わせ」です。

蓄電池とは電気エネルギーを貯めたり放出したりできる装置のことで、
繰り返し使用できるというメリットがあります。

 

「二次電池」や「バッテリー」の名称で呼ばれることもあり、
いくつか種類があります。

主な種類は以下の通りです。

  • 鉛蓄電池
  • リチウムイオン二次電池
  • ニッケル水素電池
  • ニッケル、カドミウム電池

 

この中でリチウム電池は、
蓄電池の部類に挙げられるニッケル・ニカド・鉛電池よりも、
エネルギー密度が高く充放電効率が高い電池だといわれています。

種類によって蓄電池を構成する素材や構造は異なりますが、
基本的に電気エネルギーを溜めたり放出したりが可能です。

 

太陽光発電は太陽光で電気を作ることはできますが、
前記した通り、溜める機能がありません。

この2つを組み合わせることで、
太陽光発電で集めた電力を溜めようという方法なのです。

 

蓄電池にどれだけ電気エネルギーを溜められるかは、
蓄電池の「電池容量」によって決まります。

用途により電池容量の幅があります。

  • 住宅用蓄電池 ・・・ 1.5~5.0kW
  • 産業用蓄電池 ・・・ 1.5~20kW

 

蓄電池が社会全体に広まれば、
余った電気エネルギーを溜めることができます。

そして、必要な時に必要な分だけ使うことが可能になります。

そして、太陽光システムの電気を溜めることができないという、
デメリットの解消ができるのです。

 

太陽光発電と蓄電池の組み合わせによる効果

発電した電気を溜めることができない太陽光発電と、
電気を溜めたり放出したりできる蓄電池。

この組み合わせはまさに最強です。

そしてこんな効果が見込めます。

太陽光発電で賄えない時間帯の電気をカバーする

昼間は太陽が出ているので太陽光発電で電力をまかなえますが、
夜間はどうしても発電ができないので、電気代を支払うことになります。

しかし蓄電池に昼間発電した電力を溜めておくことで、
夜間の電力にすることができます。

また、夜間の安い電力を充電し、
太陽光が発電している昼間の電力をまかなうことで、
太陽光で作った電気を多く売電にまわすという効果もあります。

災害時などの非常用電源として確保できる

地震大国といわれる日本では、
近年大きな地震が立て続けに起こっています。

東日本大震災の時には、
太陽光発電の問い合わせが後を絶たなかったといいます。

被災して不安な夜に電気があるのとないのとでは、
やはり安心感が違ってきますよね。

太陽光発電で作った電力を溜めておければ、
それを夜まで取っておいて使うことができます。

特に子供やお年寄り、病気を抱えた人がいる家では、
電気は重要なライフラインです。

蓄電池は、「もしもの時」にしっかり備えることができます。

 

まとめ

いかがでしたか?

太陽光発電で作られた電力は、残念ながら溜めておくことができません。

そんなデメリットの回避策として、月光発電や蓄電池が注目されています。

 

月光発電のポイントは・・・

  • 夜間でも月の光で発電量を増やすことができる
  • 現状のパワーコンディショナでは、月光発電を変換するのに起動電圧が足りない
  • 蓄電池に太陽光発電で作った電気を溜めておくという手も有力

 

太陽光発電を活用することで、家計の負担を抑えられるだけでなく、
震災などの電力としても使えるようになります。

夜間の電力をどう確保するのか」が、今後の課題になりますね。

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