バイオ燃料・エタノール・新エネルギースレ - 1227192268

1244：とはずがたり：2014/07/04(金) 20:19:00: そっか，云われてみればその通りなんだけど，単位面積当たりではない(補助金与える側から見れば当然だけど)んだなｗ
>太陽電池の効率は同じ定格出力のアレイを構成するのに必要な面積に関係しますが、太陽光発電システムの発電性能の点では、ほとんど無意味な指標です

太陽電池の(変換)効率 (FY2006 Annual Reportより)
https://staff.aist.go.jp/kazuhiko.kato/culumn/efficiency.htm

　太陽電池の(変換)効率は、簡単に云うと、太陽電池が受けた太陽エネルギーのうち電気エネルギーに変換された割合のことです。研究の世界でやかましく云われたり、たまに太陽電池モジュール(パネル)の仕様などに記載されている効率は、たいてい別に紹介した標準試験条件(STC: Standard Test Condotion)のもとでの値です。efficiency.gif (7108 バイト)

　仮にここに面積1m2の太陽電池モジュールがあり、このモジュールの定格出力が150Wであったとしましょう。標準試験条件では1m2あたり1,000Wの光をあてるわけですから、このモジュールが受ける光はちょうど1,000W。そして、最大150Wの電力を取り出せるわけですから、このモジュールの(定格)効率は、150W/1,000W=0.15、つまり15%ということになります。簡単です。

　では、この効率は太陽光発電システムの性能に影響するのでしょうか？　ここに前記した面積が1m2で定格出力150Wの太陽電池モジュール20枚で構成された太陽電池アレイがあったとしましょう。このアレイの総定格出力は、150W*20枚=3,000W(=3kW)です。つまり、このアレイは標準試験条件下では最大3kWの電力を生み出します。また、これとは別に2m2の面積で同じ定格出力(定格効率=150W/2,000W=0.075=7.5%)をもつ太陽電池モジュール20枚で構成された太陽電池アレイがあったとしましょう。アレイ容量は上と同じ3kWです。標準試験条件のもとで、このアレイからは最大どれだけの電力をとりだすことができるでしょうか？　そうです、上のアレイと同じ3kWです。太陽電池モジュールの効率は半分しかないのに同じ出力を得ることができます。

　両者の違いは・・・太陽電池モジュールを設置するために必要な面積です。前者のアレイは1m2のモジュールが20枚でしたから、必要面積は20m2。一方、後者は1枚が2m2でしたから倍の40m2が必要ということになります。このように、太陽電池の効率は同じ定格出力のアレイを構成するのに必要な面積に関係しますが、太陽光発電システムの発電性能の点では、ほとんど無意味な指標です。その割に、開発の現場では常に効率向上が叫ばれていますが、その目的はもっぱらコスト低減です。同じ定格出力を得るのに必要な面積が少ない方が、シリコンやガラス、アルミフレームなどの使用量が少なくて済みますし、同じ大きさの製造装置でより多くの「W(ワット)」を生産できるからです。

　では、太陽光発電システムの効率はわからないのでしょうか？　自動車の燃費が燃料消費量と走行距離で簡単で求められるように、太陽光発電システムも屋根の上の太陽電池アレイが1年間に受ける太陽エネルギー量と1年間の発電量を比較すれば、太陽光発電システムの効率を求めることができます。しかし、そのためには、太陽光発電システムの一つ一つに日射センサーを太陽電池アレイと同じ姿勢で取り付けて計測する必要があります。この日射センサー、ピンからキリまでありますが、決して安価なものではなく、また、センサーの表面が汚れていけば正しい計測ができませんし、また、太陽電池アレイには陰がないのに日射センサーにだけ陰がかかっているとか、その逆の場合とかがあったりして、正しい計測を長期間にわたって実施するのがなかなか難しいのが現状です。