太陽光発電の歩み
今、地球環境を考えるうえで非常に注目されている発電方法が、太陽光発電です。
この太陽光発電は、太陽の光を電気エネルギーに変換する太陽電池というシステムが発明されたことで、可能になった発電方法です。
そもそも太陽電池は、1954年に、アメリカのベル電話研究所という研究施設において、ピアソン、フラー、シャピンという3人の研究者によって開発され、生み出されました。
しかしもともと太陽光発電を狙って開発されたわけではなく、トランジスタの研究過程において、まるでおまけのように発明されたものでした。
そもそも、太陽光発電のもとである物質に光を当てると電気が発生するという効果は、太陽電池が発明された1954年よりはるか前の1839年には発見されていたことでした。
しかしそれは太陽電池となるほど形がはっきりしていたものではありませんでした。
それをピアソンら3人が、現在の太陽電池にも引き継がれている、N型とP型の半導体につなげるとN型には＋、P型には－の電子が集まってきて、それによって電位差が生まれるので、電極をつなぐと電流を流すことができるという、PN接合と呼ばれる形を発明しました。
こうして発明された太陽電池ですが、初めて実用化されたのは、1958年にアメリカ海軍が行なった、ヴァンガード1という人工衛星でした。
電力を外部から供給できない宇宙空間では太陽光発電しか適切な発電方法がなかったため、太陽電池を積んで人工衛星が飛び立つこととなったのです。
ヴァンガード1で働いた太陽光発電システムは、太陽光発電の初めての実用化だったにもかかわらず、6年もの間電力を供給することに成功したのでした。
その後、太陽光発電は特殊な発電システムと高額な設置料金によって、なかなか一般的には実用化されていかなかったのですが、1973年に起きたオイルショックによって、石油などの化石燃料は枯渇性エネルギーであることが再認識されることとなりました。
そこで、枯渇性エネルギーに代わるエネルギーを開発し始めなければならないという考えが広まるようになり、その中で太陽光発電は再び脚光を浴びることとなります。
その当時誕生したのが、太陽熱を使った給湯器です。
このオイルショックによって、石油燃料をすべて輸入に緒っている日本では特に、エネルギー問題が大きな問題となりました。
そこで政府としてもエネルギー対策に乗り出すようになり、当時の通産省は省エネルギーの推進から石油に代わるエネルギー開発までを進め2000年にまでの長期にわたるエネルギー開発の計画です。
当時から太陽光発電を石油に代わるエネルギーにしようという考えでつくられており、その結果1980年になると、NEDO（新エネルギー総合開発機構）の創設にもつながりました。
NEDOの創設によって、太陽光エネルギーの開発や利用促進を進めるための組織が、日本太陽エネルギー学会、ソーラーシステム振興協会と並んで、官・学・産の三者一体となるようになりました。
そして個人が住宅にソーラーシステムを設置する際の費用を低利融資する支援制度も同じ年に整備され、太陽光発電に対する研究とともに一般に広く利用できるようにするためのシステムも整い始めることとなりました。
1993年になると、現在でもつかわれている系統連系のシステムが整いました。
これは、太陽光発電ができない夜などは電力会社から電気の供給を受け、太陽光発電を積極的に行なえる日中には、もし余った電力がある場合には電力会社に売ることができるというシステムです。
これにより、太陽光発電はますます機能性のあるものへと進化することができました。
さらにその後研究と発展は進み、1999年には、ついに日本の太陽電池は生産量で世界一位となることができました。
しかしその後、世界中で太陽光発電に対する注目が高まったことによって、2007年には、太陽光発電の設置数がヨーロッパの環境大国ドイツに抜かれてしまいます。
それから現在に至るまで、まだまだ日本は太陽光発電の設置数等において1位を奪還することはできていません。
今後、環境問題がさらに重要になってくる時代において、日本は政治的な課題を多く抱えていますが、それらの問題解決をして再び太陽光発電における世界のトップに躍り出るよう、さらなる邁進をしてかなければならないでしょう。
2010年12月01日 |
カテゴリ: 太陽光発電
太陽光発電の日当たり
太陽光発電は、日の当たり具合によって電圧も変化するので目撃直流を取り出して使うのは割と難しいですよ。
酷使機器の直流電圧に合わせて、太陽電池の出る最高電圧にあわせると少しでも光量が落ちると電圧が下がってしまい精密機械では動かなくなる物が続出です。
直流機器も性愛々電圧がありそれにいちいち太陽電池側をあわせる施設費の方が遙かにかかりますよ。
直流で危ういして電源を得るためには、バッテリーを中間に繋いで電圧の変化を吸収する手順が一般的です。それ番外になるとDC-DCコンバーターとかを使うことになりそれなりに効率は落ちますから….
素直にDC-ACでACにしてAC-DCといった形が良いと思います。
ちなみに車から直流(DC)電源を取る条件は、一部の機器を除いて付きものはDC-DCコンバーターを使って電圧の転換をしています。
よほど酷使機器側に危うい化電源機構が無い限りは、目撃使うって事は少ないですよ。
車のシガーライターの電圧ですが、エンジン起動時１４．６V前後、エンジン停止時１２V前後、エンジン停止時ＣＤやその他の機器が動作している時などは、１１．５Ｖとか下がります。
付きもの電源の許容区域は、プラス、マイナス５％約でしょうから１２Ｖの機器に１４．６Ｖかかると壊れますね。もしくは寿命を著しく短くします。
ＡＣ(交流)を任意のＤＣ(直流)に転換するのは、割と容易ですが、
ＤＣ(直流)を転換器を通さずに任意のＤＣ(直流)に転換するのは結構目をかけるです。酷使する機器側の電流が一定ならばＯＫですが、出力される太陽電池も酷使する機器もそのときの実態によって流れる電流が違うのでは、やはり難しいですね。
ちなみにどうしても出力側の太陽電池で電圧が調整できない条件、抵抗器をつかったりせざるを得ないので結局損失が出てしまい、元来の目的の無駄を省くと言った観点からは、また遠くなってしまいますね。
理屈から行けば出来ますが、やればAC100Vの出力に支障が出る得る性があります。
せっかくですので、やられてみては如何でしょうか。
太陽光仕組みとパソコンを壊すという得る性も、ありますが、その辺は、自己責任外でやる分には構わないと思いますよ。
失敗しながら覚えて行くと言うのも良い物だと思います。
私なら、絶対にやりません。
パネルから中途半端な電圧を取り出すという事は、素子の負荷率が変わる事になり、素子本来もいためる得る性があります。
そこから取り出した電力は日照により不危ういになります。
また、パネルからパソコンなどの機器までに引き込む電線の抵抗値によって、電力酷使量の変動に対して電圧降下が発生します。
とてもではありませんが、不危ういすぎるものですので使い物になりません。
危ういさせるために、高電圧情勢で取り出してくる事も考えられますが、そのばあ、元来至上命令である電圧との電圧差部分はエネルギーロスとして熱になり消費されます。
目撃直流を持ってきた時の効率の悪さ、変動による危ういの無さを考えれば、AC100Vに転換されたものを使ったほうがよほど効率がよく、危ういした出力が取れる事になると思いますよ。
2010年07月21日 |
カテゴリ: 太陽光発電