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太陽光発電の特徴1

太陽光発電をすることによる具体的な事項を紹介していきます。

 

温室効果ガスの排出量を削減できます

太陽光発電は、太陽電池を利用して、日光を直接的に電気に変換します。発電そのものには燃料が不要で、運転中は温室効果ガスを排出しません。原料調達から廃棄に至るまでのライフサイクル中の排出量を含めても、非常に少ない排出量で電力を供給することが出来ます。

現在主流の多結晶シリコン太陽電池を用いた場合、1kW時あたりの温室効果ガス排出量(排出原単位)はCO2に換算して 28〜45g-CO2/kWhと算出されています。最近屋外用に実用化が進んでいる薄膜シリコンやCIGS系太陽電池ならば、さらに少なく済みます。

これに対して、現在の日本の電力の排出原単位は以下のようになっています。

種類

温室効果ガス排出原単位

電力全体の平均

約360g-CO2/kWh

化石燃料火力発電全体の平均(石油、石炭、天然ガス等)

約690g-CO2/kWh

太陽光発電の排出源単位は、これらより格段に低く、しかも火力発電に頼る割合の多い昼間だけに発電するため、温室効果ガスの排出量を効率よく削減できます。

太陽光発電太陽光発電システムのライフサイクルにおける温室効果ガスの排出量は、その殆どは生産段階のものです。運転(発電)中は排出しませんので、暫く使い続けるうちに生産段階の排出量は相殺されます。この「温室効果ガス排出量で見て元が取れるまでの期間」をCO2ペイバックタイム(二酸化炭素ペイバックタイム)と呼び、これが短いほど温暖化抑制効果が高いことになります。この値は比較対象や設置条件によっても変わりますが、たとえば現在の日本で一般的な条件を仮定して、モジュール効率13.2%の多結晶シリコン太陽電池を用いて計算した場合、CO2ペイバックタイムは約1.3〜2.7年程度となります。

CO2ペイバックタイムを差し引いた残りの年数(たとえば寿命が30年なら28年間程度)は、全く温室効果ガスの排出を伴わない電力を供給していると見なせます。

ライフサイクル中に投入するエネルギーを発電で取り戻すまでにかかる時間をエネルギーペイバックタイム(Energy Payback Time, EPT または EPBT)と呼びますが、一般的な多結晶シリコン太陽電池を使用した場合に、約1.5〜2年(NEDO調べ)と見積もられています。これは期待寿命(20〜30年以上)に比較して充分に短い期間で、エネルギー源としても優秀です

太陽光発電は、その他の面でも環境に優しく、より安全な発電方式です。主にガラス、金属や半導体などで構成され、その設備の大部分がリサイクル可能です。建物の屋根や壁にとりつけられるので、専用の土地を用意しなくても設置できます。冷却水の設備が不要で、放射性物質を取り扱う必要もありません。

太陽光発電システムの性能は年を追うごとに向上しています。今後も薄膜化による省資源化やリサイクルの本格化、量産規模の拡大などで継続的な性能向上が見込まれています。現時点で目処が立っている技術が普及しただけでも、将来はEPTやCO2PTが1年を切るようになると考えられています。