いまもなお進化を続けるソーラーパネル

太陽光発電を行うソーラーパネルには家庭用の他に、大規模な面積に設置するための「メガソーラー」と言われるパネルがあります。
今回はソーラーパネルの基礎から商業向けであるメガソーラーについて紹介します。

メガソーラーとは

一般的に10kW未満の発電量である家庭用ソーラーパネルに対し、その100倍にあたる1,000kW以上発電できるのがメガソーラーです。
家庭用ソーラーパネルを設置している約100世帯分ともなるパネルを設置する必要があるので、メガソーラーには約2ヘクタールの面積が必要です。

※2ha（ヘクタール）＝20,000㎡＝約6,050坪

ソーラーパネル用語

セル（太陽電池素子）
太陽電池を構成するパーツの基本単位であり150mm～200mm四方の物が多い
モジュール（ソーラーパネル）
複数のセルを組み合わせてパネル状にしたもの

パネルの種類

ソーラーパネルには大きく分けて「P型」と「N型」があります。
P型パネルは比較的安価でいまもなお主流ですが、新タイプのN型パネルもここ数年で注目されています。

P型、N型のパネル種別のなかに、それぞれ単結晶・多結晶・薄膜パネルなどが存在します。
単結晶シリコンパネルは多結晶シリコンパネルに比べ価格は高くなりますが、発電効率が良く、耐久性もあるため「P型」「N型」ともに人気のタイプです。

P型パネルのメリット

①　高い変換効率

電荷キャリア移動がN型よりも速く、太陽エネルギーで生成した電子をより速く移動できるため、変換効率が高いのが特徴です。

②　低減コスト

P型は長年に渡って使われてきた歴史があり、大量生産でのコスト低減が期待できます。

③　高い信頼性

太陽光パネルの先駆けであり今もなお主流であるP型は、製造工程が確立されており品質も安定しています。

メリットがある一方、やはりデメリットもあります。
P型パネルは高温や低照度な環境を得意としていないため、そういった環境下では発電効率が下がります。

N型パネルのメリット

①　高い吸収率

N型は太陽光の吸収率が高く、同じ面積のP型パネルに比べ発電効率が高くなります。

②　低照度条件下での発電効率

曇りの日や朝晩の時間帯など低照度な条件下でもP型パネルよりも高い発電効率を発揮します。

③　安定した性能

N型半導体はP型半導体よりも安定した電気特性を持っており、長期的に安定した発電効率を維持できるとされています。

パネルに使用される原料「リン」が高価なため製造コストが高いといったデメリットがありますが、P型が苦手とする低照度や高温な環境下でも高い発電効率を発揮できるため、今後の発展に期待の高まる新タイプのパネルなのです。

再生可能エネルギー

繰り返し使えて枯渇しない、自然界に存在する環境や資源を利用したエネルギーのことを「再生可能エネルギー」と呼びます。
再生可能エネルギーにはいくつかの発電方法があり、太陽光発電もそのひとつです。

再生可能エネルギーと呼ばれる発電方法一覧

日本での取り組み

2015年に採択されたパリ協定では、地球温暖化を2℃以下にすることを目指し、温室効果ガスの排出削減目標を設定しました。
大量の温室効果ガスを排出する中国、アメリカ、EU諸国、インド、ロシアとともに日本も参加しています。

日本の削減目標は、2030年に「-46％」（2013年度比）、2050年までに温室効果ガスの排出 実質「0」を表明しており、「カーボンニュートラル、脱炭素社会実現を目指す」ことを宣言しています。

しかし、日本の再生可能エネルギーによる発電量は先進国のなかでも遅れを取っており、発電量全体の18%に留まっています。（2019年度）
そこで、パリ協定の目標を実現するため、再生可能エネルギー発電を買い取るFIT制度に続き、2022年4月からFIP制度を開始しました。

FIT制度

再生可能エネルギーの買取制度のひとつであり、固定価格買取制度のことです。
名前の通り、作られた再生可能エネルギーを一定期間変わらない一定価格で買い取ることを国が保証する制度です。

※固定買取価格は導入した年度によって異なります

FIP制度

日本では2022年4月より開始した制度で、変動価格買取制度とも言います。
再生可能エネルギーの買取制度であることはFIT制度と同様ですが、FIP制度の場合は市場価格によって買取価格が変動します。

需要と供給により変動する市場価格に応じて補助額（プレミアム）が付加された金額が買取価格として設定されるのです。

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