「太陽光発電」とはよく耳にしますが、どんな仕組みで発電されているかわからない方も多いのではないでしょうか。この記事では、太陽光発電の基本的な情報を初心者でもわかるように簡単に解説します。環境に優しいエネルギーとして知られる太陽光発電を導入する前に、まずはこの記事で太陽光発電への理解を深め、導入の際の判断の参考にしてください。

太陽光発電ってなに？

太陽光発電とは、太陽の光エネルギーを電気に変換する技術のことです。太陽光を利用するため、クリーンなエネルギーとして注目されており、近年では産業用のシステムだけでなく、個人宅でも導入できる太陽光発電システムが普及しています。
また、太陽光発電は再生可能エネルギーの一つとして、持続可能な社会の実現に貢献しています。初期投資が必要ですが、長期的には電気代の削減や売電による収入が期待できる点も魅力です。さらに、災害時にも電力を確保できるため、非常時の備えとしても活用できます。

太陽光発電の発電方法をわかりやすく解説

太陽光パネル（ソーラーパネル）とは？

太陽光パネル（ソーラーパネル）は、太陽光を直接電力に変換する装置です。主にシリコンで構成される太陽電池が多数集まっており、光エネルギーを電気エネルギーに変換します。これらのパネルは、屋根や地上に設置され、効率よく太陽光を集めるように設計されています。設置場所や角度によって発電効率が変わるため、適切な配置が重要です。
ソーラーパネルは、発電の要となる部分であり、その性能がシステム全体の効率を左右します。最新の技術では、より効率的な発電が可能な高性能パネルも登場しており、限られたスペースでも十分な電力を得ることができるようになりました。

太陽光発電の仕組み

太陽光発電では、屋根や敷地内に設置した太陽光パネルが光を受けて発電し、その電力を家庭や施設で利用する仕組みです。具体的には、太陽光がパネルの表面に当たると、光エネルギーが電気エネルギーに変換されます。変換された直流電流は、パワーコンディショナによって交流電流に変えられ、家庭内で使用可能な形になります。太陽光発電と合わせて蓄電池を使用すれば、昼間に発電した電気を夜間に使用したり、災害時の電力確保もできます。
また、余った電力は電力会社に売電することも可能です。このように、太陽光発電システムは、エネルギーの自給自足を可能にするだけでなく、経済的なメリットもあります。環境負荷を軽減しつつ、持続可能なエネルギー供給を実現できるのが太陽光発電の魅力です。

発電量を左右する主な要素

太陽光発電の発電量は、いくつかの要素によって大きく左右されます。まず、設置場所の日照条件が重要です。日当たりの良い場所に設置することで、最大限の発電が期待できるでしょう。また、パネルの角度や方向も発電効率に影響を与えるため、最適な配置が求められます。さらに、パネルの性能や清掃状態も発電量に影響します。定期的なメンテナンスを行うことで、効率的な発電を維持することが可能です。

太陽光発電の仕組みを支える3つの主要部品の役割

太陽光発電システムは、いくつかの重要な部品が連携して動作しています。これらの部品は、太陽光を効率的に電力に変換するために欠かせない存在です。ここでは、太陽光パネル、パワーコンディショナ、接続箱・分電盤の3つの主要部品がそれぞれどのような役割を果たしているのかを詳しく解説します。

太陽光パネルの役割

太陽光パネルは、太陽の光エネルギーを電気に変える装置です。パネル内部の「太陽電池（セル）」には半導体が使われており、光を受けることで電子が動き出し、直流の電気が発生します。太陽光パネルは発電量を左右する重要な設備で、より多くの太陽光がパネルに集まるように設置することがポイントです。つまり、太陽光パネルは太陽光発電の“電気を生み出す中心的な部分”としての役割を担っています。

パワーコンディショナの役割

パワーコンディショナは、太陽光パネルが発電した直流電流を家庭や企業で使用できる交流電流に変換する装置です。この変換作業は、電力の効率的な利用に不可欠で、電圧や周波数の調整も行い、電力の質を保つ役割を果たします。さらに、パワーコンディショナは、発電した電力を最大限に活用するための重要な役割を担っています。加えて、異常が発生した際には自動的にシステムを停止する安全機能も備えており、家庭内の電力供給を安定させるために欠かせない存在です。

接続箱・分電盤の役割

接続箱と分電盤は、太陽光発電システムの電力を家庭内の電気配線に分配するための装置です。接続箱は、太陽光パネルからの電力を集め、パワーコンディショナへと送ります。一方、分電盤は変換された交流電流を各部屋や電化製品に適切に供給します。これらの装置は、電力の流れを管理し、過負荷や短絡などの異常から家電製品を守る役割も果たしています。適切な設置と管理により、家庭全体の電気の安全性を高めることができます。これにより、安心して太陽光発電を利用することが可能となります。

太陽光発電の4つのメリット

太陽光発電は環境に優しく、余剰電力の販売による収入を得られるなどのメリットが特徴的です。ここでは、それぞれのメリットについて詳しく解説します。

二酸化炭素を排出しないため環境に優しい

太陽光発電は、発電の過程で二酸化炭素を排出しないため、環境に優しい発電方法です。化石燃料を使用しないため、大気汚染の原因となる有害物質も発生しません。他の発電方法と比較して太陽光発電は、環境への負担が少ないため、再生可能エネルギーの一つとして注目されており、持続可能な社会を実現するための重要なエネルギー源といえるでしょう。

エネルギー枯渇の可能性が低い

太陽光発電は、太陽のエネルギーを利用するため、他の発電方法と比較してエネルギー源が枯渇する心配がありません。火力発電に使用される化石燃料は有限の資産であるのに対し、太陽から降り注ぐ太陽光は、無限に近いエネルギー源として利用できます。これにより、将来のエネルギー供給に対する不安を軽減し、長期的なエネルギー戦略の一環として注目されています。

売電収入を得られる

太陽光発電システムを設置することで、余剰電力を電力会社に売り収入を得ることができます。この売電収入は、家庭の経済的負担を軽減するだけでなく、投資の回収を早めることにもつながります。とくに、電力料金が高騰する近年では、安定した収入源としての役割を果たすでしょう。売電価格は国によって定められており、一定期間、電力会社が固定価格で余剰電力を買い取ってくれます。

災害時でも電気を使用できる

太陽光発電は、災害時の非常用電源としても役立つ点がメリットです。停電が発生した際でも、太陽光発電システムがあれば、自宅で電力を確保できます。これにより、緊急時の生活の安心感を高めることができ、災害対策の一環としても非常に有効的です。とくに、災害が多い地域に住んでいる方は、万が一に備えて導入するのもよいでしょう。

太陽光発電の4つのデメリット

太陽光発電は環境に優しいエネルギー源として注目されていますが、導入を考える際にはデメリットも理解しておくことが重要です。デメリットについても詳しく解説するので、検討の際の参考にしてください。

発電量が天候に左右される

太陽光発電による発電量は、日照時間や天候に大きく依存します。晴天の日は十分な発電が期待できますが、曇りや雨の日は発電量が大幅に減少することがある点がデメリットです。また、天候だけなく、季節ごとの日照時間によっても発電量が左右されます。そのため、安定した電力供給を求める場合には、他の電源との併用が必要になる場合もあるでしょう。

設置のためのスペースが必要

太陽光発電を導入するには、十分なスペースが必要です。とくに都市部では、建物が密集しているため、屋根の大きさや形状によっては太陽光発電の導入が難しい場合もあります。また、設置スペースだけでなく、光が入ってくる方角や周囲の建物の影響なども考慮しなければなりません。設置場所が限られていると、発電効率が低下する可能性があるため、事前に十分かつ適切なスペースを確保することが重要です。

導入の際に初期費用がかかる

太陽光発電システムの導入には、初期費用がかかります。パネルやインバーターなどの設備購入費用に加え、設置工事費用も発生するため、初期費用が高額になることも珍しくありません。太陽光発電を導入する際は、長期的な視点で費用対効果を考慮する必要があります。下記の金額はあくまでも参考金額のため、詳しい初期費用についてはハンファジャパンに見積もり依頼をしてみましょう。

※¹1kWあたり28.6万円（新築）・32.6万円（既築）の前提で、「令和7年度（2025年度）以降の調達価格等に関する意見（※²）」から既築金額で5kWの発電量を想定した金額試算
※²参照：経済産業省「令和7年度以降の調達価格等に関する意見」

メンテナンス費用がかかる

太陽光発電システムは、定期的なメンテナンスが必要です。パネルの清掃や機器の点検を怠ると、発電効率が低下するリスクがあります。また、太陽光パネルの使用を続けているといずれ故障することもあるでしょう。導入の際の初期費用だけでなく、維持するためのランニングコストがかかることも念頭に置き資金計画を立てることが大切です。

太陽光発電のデメリットや対策方法についてはこちらで詳しく紹介しています

太陽光発電の仕組みに関するよくある質問

太陽光発電に興味を持っているけれど、具体的な疑問や不安がある方は多いのではないでしょうか。ここでは、よくある質問に対する回答を提供します。初心者の方でも理解しやすいように、わかりやすく解説するので、ぜひ参考にしてください。

太陽光発電はやめた方がよいといわれる理由は？

太陽光発電を導入する際に、やめた方がよいと言われる理由にはいくつかの要因があります。まず、初期費用が高額であることが挙げられます。設置には大きな投資が必要であり、費用対効果を慎重に検討する必要があります。また、設置場所によっては発電効率が低くなる可能性もあります。さらに、天候に依存するため、地域によっては安定した発電が難しいことも考慮しなければなりません。

太陽光発電のデメリットへの対処法はこちらを参考にしてください。

太陽光で発電した電力を売電する仕組みは？

売電は、太陽光発電によって発電された電力を自家消費した後の余った電力を、電力会社が買い取ってくれる仕組みです。売電価格は国によって定められており（固定価格買取制度）、一定期間は固定された価格で電力会社が買い取ります。また、余剰電力を電力会社に売るには、事前の手続きが必要なため、よく確認しておきましょう。

雨や曇りの日も発電できる？

太陽光発電は、雨や曇りの日でも一定の発電が可能です。ただし、晴天時に比べて発電量は大幅に減少します。これは、太陽光が雲によって遮られるためです。それでも完全に発電が止まるわけではなく、曇りの日でも日中の光を利用して発電することができます。

コストを抑えて太陽光発電を導入するには？

太陽光発電をコストを抑えて導入するには、複数業者から見積もりを取り、価格や保証内容を比較することが大切です。また、国や自治体の補助金・助成金を活用すれば初期費用を大幅に軽減できます。中古パネルやリース契約を検討するのも一つの方法です。