太陽光発電

再エネ

日本がリードしてきた太陽光発電(Ⅱ)

出力1MW (メガワット、=1000kW)以上の大規模太陽光発電所が、メガソーラーと呼ばれている。一般に、1,000kW以上のメガソーラーを設置するには、約2ha(ヘクタール、=100X200m)の土地が必要である。最近では大規模な設置場所が限定されてきたこともあり、ミドルソーラーと呼ばれる出力規模:10~50kWの太陽光発電設備も増えている。
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日本がリードしてきた太陽光発電(Ⅰ)

太陽電池は、p型半導体とn型半導体との接合面(p-n接合面)に光が吸収されると、電荷分離が生じて電子とホール(電子の抜けた穴)が生成され、それを集電極に導くことで起電力が生じる現象を利用する。現在も主流である第一世代のシリコン系太陽電池セルは、その結晶型により単結晶と多結晶とに分類される。第二世代の太陽電池はシリコン使用量の少ない薄膜型や、シリコンを全く使用しない金属化合物系太陽電池が実用化されている。最近では、第三世代の太陽電池として量子ドット型も注目されている。
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世界で導入が進む太陽光発電(Ⅱ)

この数年で太陽光発電への期待度が急速に高まっている。IAEの示す目標では、2050年の電源構成に占める太陽光発電の割合が33%➡41%へと高く設定されている。風力発電の割合は35%➡31%、その他の再生可能エネルギーの割合も20%➡17%、水素発電・CCUS付き発電の割合も4%➡3%へと減少している。
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世界で導入が進む太陽光発電(Ⅰ)

IEAによると、2022年の世界のCO2排出量は369億トンと過去最高を示した。2050年のネットゼロ達成のためには、2030年時点でCO2排出量の削減目標を、211億トン➡240億トンに積み増す必要がある。この目標達成のカギとなるのは再生可能エネルギー発電の増強である。2022年の世界の再生可能エネルギー発電の設備容量は3629GW(36.29億kW)だが、2030年には約3倍の1万1008GW(110.08億kW)に拡大する必要がある。そのため、太陽光発電の追加設備容量を630➡820GW/年に積み増す必要があるとした。
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浮体式太陽光発電の現状(Ⅲ)

大手電力会社が管理する水力発電所のダム湖への大規模な浮体式太陽光発電の設置は、送電系統も含めて最も適した設置形態といえる。今後の、設置拡大が期待される。しかし、大規模太陽光発電所(メガソーラー)を拡大するにあたり、大量の太陽光パネルを輸入することになる。しかし、昨春以降の急激な円安に加えて世界的なインフレの影響で、メガソーラーの建設コストの増大は明らかであり、国内でのサプライチェーンの再構築が必要である。
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浮体式太陽光発電の現状(Ⅱ)

国内では、2017年頃から農業用ため池や貯水池を対象に、浮体式太陽光発電の開発が進められてきた。同様に、世界でもオランダ、タイ、ブラジル、ロシア、シンガポール、中国、インドネシアなどで、浮体式(フロート式)太陽光発電システムの導入が進められている。海外では水力発電所のダム湖で最大20万kW級の浮体式太陽光発電所が稼働しており、一部では洋上太陽光発電所の設置も始まっている。
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浮体式太陽光発電の現状(Ⅰ)

洋上風力発電所の建設に関しては、政府主導で大規模なウィンドファーム計画が進められている。一方で、ため池や貯水池などの水面上に設置する「浮体式太陽光発電所」の開発が国内外で始まっている。水上太陽光発電所や水上メガソーラーとも呼ばれ、最近では洋上での浮体式太陽光発電所の建設も始まっている。果たして、浮体式太陽光発電は新たに設置できる余地として期待できるであろうか?
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再生可能エネルギーの未来予測(Ⅱ)

実質的な対策を施さなければ、次世代太陽光パネルも安価な中国製に国内市場は席捲されるであろう。地政学的リスクも考え、国産のペロブスカイト型太陽電池の保護・構築に向け、政府は大きく政策転換を図り、早期の社会実装に向けてメーカー育成、ユーザーとの連携を図る必要がある。
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進む太陽光発電の”設置義務化”(Ⅱ)

東京都は太陽光パネルの設置義務化の新制度の対象を中小新築建物とし、設置義務者は住宅を注文する個人(施主)ではなく建物供給事業者であるとし、2030年度に200万kW以上を目指して太陽光発電の設置義務化を推進する。何の対策も施さなければ、安価な中国製太陽光パネルに国内住宅向け市場も席捲され、エネルギー安全保障上のリスクを背負う。また、東京電力が太陽光発電の出力変動を100%調整できず、再エネ出力制御が多発するなどにより、再エネ導入の拡大を損なう可能性がある。
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進む太陽光発電の”設置義務化”(Ⅰ)

政府方針の「2050年までのカーボンニュートラルの実現」を受け、ゼロカーボンシティ宣言を行う自治体が、相次いで太陽光パネル設置義務化を表明している。今後も、他の自治体からも再エネ利用促進の実施目標が発信されるが、太陽光発電の設置、断熱・省エネなどが取り上げられるであろう。東京都は太陽光パネルの設置義務化の新制度の対象を中小新築建物とし、設置義務者は住宅を注文する個人(施主)ではなく建物供給事業者であるとし、2030年度に200万kW以上を目指して太陽光発電の設置義務化を推進する。東京電力の電力ひっ迫をの一助となるが、問題もある。