太陽エネルギーについて : 太陽エネルギーのしくみ

太陽エネルギーは、地球上で最も普及しているエネルギー源です。いつでも、173,000テラワットを超える太陽エネルギーが地球に衝突します。これは、世界の全エネルギー要件の10,000倍を超えています。太陽エネルギーは、現在の気候問題に取り組み、化石燃料への依存を減らす上で重要な答えであることに加えて、太陽エネルギーを吸収して電気に変換することにより、家庭や企業に電力を供給します。

太陽エネルギーはどのように機能しますか？

私たちの太陽は天然原子炉と考えることができます。これにより、光子と呼ばれる小さなエネルギーのパケットが放出され、太陽から地球まで約8.5分で9,300万マイルを通過します。毎時、十分な光子が地球に衝突し、1年分の消費に必要な世界のすべてのエネルギーを満たすのに十分な太陽エネルギーを生成します。

しかし、太陽光技術が進歩し、太陽光発電のコストが下がり続けるにつれて、太陽の豊富なエネルギーを利用する私たちの能力はますます実現可能になりつつあります。

2017年、国際エネルギー機関は、太陽エネルギーが他のすべてのエネルギー源を上回り、世界最速の電力源になり、太陽エネルギーが他のすべての燃料の成長を上回った最初のエネルギー源になったと報告しました。それ以来、太陽エネルギーは繁栄し続け、世界中で新しい世界記録を樹立しました。

天気は太陽エネルギーでどのような役割を果たしますか？

気象条件は、太陽光発電システムが生成する電力量に影響を与える可能性がありますが、期待する方法ではありません。

太陽エネルギーの生産を成功させるには、理想的な条件には晴れた晴れた日が含まれている必要があります。ただし、他の電子機器と同様に、ソーラーパネルは暖かい天候よりも寒い天候ではるかに効果的です。これにより、パネルは同じ効率を維持しながら、同じ時間でより多くの電力を生成できます。温度が上昇すると、パネルはより少ない電圧を生成し、したがってより少ない電流を生成します。

ただし、ソーラーパネルは、低温でより効率的であるにもかかわらず、必ずしも夏よりも冬に多くの電力を生成するわけではありません。暖かい夏の間は、天気が晴れる可能性が高くなります。雲が少ないことに加えて、日中は太陽が長時間外に出ることがよくあります。言い換えれば、たとえあなたの太陽電池パネルが暖かい天候であまり効果的でないかもしれないとしても、それらは温度に関係なく、冬よりも夏に多くの電力を生成する可能性が高いです。

一部の地域が他の地域よりも多くの太陽光発電を受け取っているというのは本当ですか？

特定の地域は他の地域よりも多くの日光を受け取ります。天候が太陽エネルギーの生産に影響を与える場合、基本的な問題は、一部の地域が他の地域よりも太陽エネルギーに適しているかどうかです。気象条件の結果であるとは限りませんが、簡単な答えは「はい」です。

雲の場合を例にとってみましょう。曇りの日にやけどをしたことがある人なら誰でも、太陽エネルギーが雲を通り抜けて皮膚に到達する可能性があることを理解しています。このため、太陽電池パネルは霧の日でも発電を続ける可能性があります。ソーラーパネルの発電効果は、存在する雲量とソーラーパネルの品質によって異なりますが、晴れた日と比較すると、通常は10％から25％以上の範囲です。太陽エネルギーは、通常は暗くて肌寒い地域でも効果的です。

太陽エネルギーは、どこに住んでいても大きな投資になる可能性があり、気候変動との戦いに貢献するための素晴らしい方法にもなり得ます。特定の州で節約できる金額（および投資の見返りを得る速度）は、電気料金、太陽光発電のインセンティブの利用可能性、ネットメータリングなど、さまざまな要因によって異なります。ソーラーパネルの品質。

ソーラーパネルはどのように機能しますか？

光子が太陽電池に当たると、原子から電子を取り除き、電気を通すことができます。電気回路は、導体がセルのマイナス側とプラス側に接続されたときに形成されます。電子が流れる回路は、回路が完成すると電気を発生します。ソーラーパネルは複数のセルで構成され、ソーラーアレイは互いに接続された複数のパネル（モジュール）で構成されます。設置できるソーラーパネルの数が多いほど、より多くのエネルギーを生み出すことが期待できます。

ソーラーパネルにはどのような材料が使用されていますか？

太陽光発電（PV）パネルは、多数の太陽電池で構成されています。半導体のような太陽電池はシリコンでできています。それらは2つの層で構成されています：負の層と正の層は、組み合わされると、バッテリーに見られるものとよく似た電界を形成します。

ソーラーパネルが電気を生成するプロセスは何ですか？

PVソーラーパネルは、直流（DC）の形で電気を生成します。電子は、直流エネルギーを使用しながら、回路の周りを一方向に移動します。この図では、バッテリーを使用して電球に電力を供給しています。電子はバッテリーの負の部分からバッテリーの正の側に移動し、再び戻る途中でランプを通過します。

交流（AC）電気を使用すると、自動車のエンジンのシリンダーと同様に、電流の方向が周期的に変化して、電子が反対方向に押したり引いたりします。ワイヤーのコイルが磁石の隣で回転すると、交流（AC）電気が生成されます。この発電機は、いくつか例を挙げると、原子力、石炭、風力、ガスまたはディーゼル燃料、水力発電、または太陽光発電を含むさまざまなエネルギー源によって操作できます。

ソーラーパネルは直流電力を生成します。どうすれば直流電力を交流グリッドに入れることができますか？インバーターは私たちが通常使用するものです。

ソーラーインバーターの機能は何ですか？

ソーラーインバーターは、ソーラーアレイによって生成された直流（DC）電気を交流（AC）に変換するデバイスです。インバーターは、システムの頭脳と同様に機能します。 DCをAC電力に変換することに加えて、AC回路とDC回路の両方の電圧と電流、エネルギー生成、システムの最高電力ポイントの追跡など、地絡防止とシステム統計を提供します。

ソーラー事業の開始以来、中央インバーターが環境を支配してきました。マイクロインバーターの出現は、太陽エネルギー業界で最も重要な技術的変化の1つを表しています。セントラルインバーターとは対照的に、マイクロインバーターは、セントラルインバーターのようにソーラーシステム全体ではなく、個々のソーラーパネルごとに最適化します。

この結果、すべてのソーラーパネルが最大限に機能することができます。セントラルインバーターを採用した場合、1枚のソーラーパネルに問題がある場合（日陰にある、汚れているなど）、ソーラーアレイ全体の性能に悪影響を与える可能性があります。マイクロインバーターの使用はもはや問題ではありません。 1つのソーラーパネルが故障した場合でも、ソーラーアレイの残りの部分は最高の効率で動作します。

ソーラーパネルシステムはどのように機能しますか？

これは、家庭用の太陽エネルギーシステムがどのように機能するかを示しています。最初に起こることは、日光が屋根のソーラーパネルに当たったときです。インバーターは、パネルによって生成されたエネルギーを直流（DC電流）に変換するために使用されます。インバーターは、直流（DC）電気を交流（AC）に変換し、それを使用して家に電力を供給することができます。ベーシックでクリーン、そして時間が経つにつれてより効率的で経済的になっているので、それは素敵です。

一方、晴れた日にソーラーパネルが生成する電気を利用するために家にいない場合はどうなりますか？そして、太陽系がリアルタイムで発電していない夜に何が起こるでしょうか？心配しないでください。それでも、「ネットメータリング」と呼ばれるシステムのメリットを享受できる可能性があります。 *

日中のピーク時には、通常、グリッドに接続されたPVシステムは、1つのクライアントが必要とするよりも多くの電力を生成します。この余分なエネルギーは、他の顧客が使用できるようにグリッドユーティリティに放出されます。ネットメータリングの資格がある顧客は、自分が作成した余分なエネルギーのクレジットを取得できる可能性があります。これを使用して、夜間や曇りの日にグリッドから引き出すことができます。ネットメーターは、与えられたエネルギー量とグリッドから収集されたエネルギー量を追跡します。

ストレージをソーラーシステムに組み込むことにより、これらの利点はさらに拡大されます。顧客は、ソーラーストレージシステムを使用してオンサイトで自分の電力を節約できるため、グリッド電力への依存度がさらに低くなり、停電時に家に電力を供給する能力が維持されます。ストレージシステムのソフトウェア監視コンポーネントは、太陽光発電、家庭のエネルギー消費量、およびユーティリティレートを追跡して、1日を通して使用する電源を確認し、太陽光を最大限に活用し、ピーク時の料金を削減し、顧客に許可します。とりわけ、停電時に将来使用するために電力を蓄えるため。

ソーラー製品の買い物のヒント

ソーラーの購入を計画している場合は、覚えておくべき多くの考慮事項があります。ここにあなたにとって最も有益な提案のいくつかがあります。まず第一に、それらのインセンティブを探してください！

• ソーラーインセンティブ

  太陽光発電への投資があなたや家族にとって経済的に負担が大きすぎると思われる場合は、多くの電力会社や政府が提供するインセンティブを確認する必要があります。多くの税額控除は、居住地または事業所のために太陽エネルギーに投資することを選択した人々および企業が利用できます。

  電気料金の割引、ネットメータリング、または過去の支払いの1回限りの払い戻しでさえ、電力会社が提供する可能性があります。地元の電力会社のウェブサイトをチェックするか、電話をかけることは、彼らが提供するインセンティブについて学ぶための最も効果的なアプローチです。あなたがインセンティブを提供することについて会社に近づくとき、あなたは彼らがその考えに非常にオープンであることに気付くでしょう。

• 適切なソーラーパートナーを選択してください

  ソーラー設置業者および営業担当者であることに加えて、ソーラーシステムを販売および設置する会社は、今後何年にもわたってソーラーパートナーとしての役割を果たします。ソーラーパートナーを探す際には、質の高い労働力とサービスを提供することで評判の良い地元の会社を探してください。ソーラーシステムに問題が発生した場合は、ソーラーパートナーと通信してコラボレーションできるようにしたいと考えています。

• ソーラーパネル間の違いを比較する

  さまざまな種類のソーラーパネルにはさまざまな利点があります。それらのいくつかは今日より経済的かもしれませんが、それらは他のものほど長くは続かないかもしれません。他のものは今日より高価かもしれませんが、それらは今後何年も続くでしょう。

私たちが太陽からエネルギーを得るプロセスは何ですか？

太陽エネルギーがあなたが予想するほど説明したり理解したりするのはそれほど難しいことではないことを知って驚くかもしれません。実際、それはかなり簡単です。すべての太陽エネルギーは太陽に起源があります。結局のところ、太陽エネルギーは、私たちの銀河系で最も明るい星である太陽を使用して電力を生成しない限り、太陽エネルギーではありません。

ソーラーパネル

屋上や世界中の畑（ソーラーファーム）に見られるエネルギーを生み出すソーラーパネルは、私たちの電気に対する考え方を根本的に変え始めています。ソーラーファームを建設する場合でも、太陽エネルギーを使用して家に電力を供給する場合でも、目標が何であれ、ソーラーパネルにはいくつかの利点があることがわかります。それらがどのように機能するかは次のとおりです。

ソーラーパネルは、太陽光線から放出されるエネルギーを取り込むことができる微細な太陽電池で構成されています。彼らがなんとかそれを捕らえることができるときはいつでも、エネルギーは太陽電池パネルによって直流（DC）に変換されます、そしてそれはそれから電力線を通してインバーターに送られます。

インバーター

インバーターに到達した後、DCは交流（AC）に変換または反転されます。インバーターは、パネルのできるだけ近くに設置されることが多く、理想的には、家のメインヒューズボックスからそれほど遠くない場所に設置されます。その結果、活電流を運ぶラインは遠くまで移動する必要がなくなります。インバーターがエネルギーを生成しているときにノイズが発生するという事実は、インバーターを設置する理想的な場所を決定する前に、ソーラー設置業者と話し合う必要があります。

ヒューズボックスを活用する

あなたの家のヒューズボックスは、ガレージ、地下室、またはあなたの家の他の場所にある可能性があります。それでも、ACはまもなくこの場所に向けられ、家中で使い始めることができます。この形の接合部は、電気があなたの家全体に均等に流れることを可能にします、そしてそれはヒューズボックスがするように設計されていることです。

この時点以降に電気が残っている場合は、グリッドに復元されます。

ネットメータリング（グリッドに戻る）

生成された電力をグリッドに戻す方法は、ネットメータリングと呼ばれます。ソーラーパネルが生成するエネルギーの量を決定するには、太陽エネルギーシステムを購入するときにいくつかの選択肢から決定する必要があります。たとえば、エネルギー需要のピーク時に家全体を運用するのに十分な太陽光を購入することは、実行可能なオプションです。あるいは、エネルギーコストの相殺を開始するのに十分なソーラーを購入することも別のオプションです。いずれにせよ、あなたはあなたの購入でお金を節約するでしょう。あなたの家によって生成されたがあなたの家族によって消費されなかった余分な電気はどこかに処分されなければなりません。

未使用のエネルギーは、ヒューズボックスから切り離されると、通りに戻ったり、他の人の家や会社に戻ったりします。電気メーターを使って近所の人に電気を供給すれば、多くのエネルギー会社が電気代を返済してくれるという利点があります。これにより、家庭のソーラーパネルの価値がさらに高まります。

ソーラーパートナーは、ネットメータリングの資格を得るのに十分な電力を生成する必要があるかどうか、またはソーラーシステムの設置費用を節約するためにわずかに少ない電力を生成する必要があるかどうかを判断するのに役立ちます。どちらの場合でも、太陽エネルギーシステムに最適なものを決定する際に、ソーラーパートナーに頼ることができます。

バッテリーバンクシステム

可能な限り最も効率的になりたい場合は、バッテリーバンクシステムを使用するのがはるかに効率的なオプションです。それはあなたがあなたの太陽電池パネルによって生成された余分な電気を蓄えることを可能にし、あなたが太陽が沈んだ後でもあなたがそれらから利益を享受し続けることを可能にします。

バッテリーバンクシステムを実装することを選択した場合、再び使用する前に、最初にすべてのバッテリーを完全に充電するために電力を使用する必要があるため、ネットメータリングの頻度は低くなります。これらのシステムはかなり高価ですが、家のエネルギー効率を大幅に改善し、停電からのセキュリティを提供し、高い投資収益率を実現します。

電力をグリッドに戻す

太陽エネルギーシステムによる発電に続いて、エネルギーはどこかに輸送されなければなりません。電気は水や天然ガスとは異なり、無期限にラインに留まることができません。その結果、別の場所に移動して使用する必要があります。家庭がバッテリーバンクに投資することが推奨される多くの理由の1つにすぎません。バッテリーバンクは、再び利用する準備ができるまで太陽エネルギーを蓄え続ける唯一の方法です。ただし、まだ準備ができていないか、バッテリーバンクを家に置くことができない場合は、運が良かったかもしれません。ネットメータリングは、多くの電力会社が提供するサービスです。ネットメータリングは、太陽エネルギーシステムが電力会社に余剰分を送金しながら発電する方法です。その後、電力会社は、システムへの電力供給を補償するために、電気料金にクレジットを発行する場合があります。これは、ソーラーパネルへの投資を最大限に活用するのに役立つ素晴らしいテクニックです。

太陽エネルギーのしくみ結論

あなたが長い間太陽に行くことを考えていたなら、あなたは疑問に思うかもしれません：太陽エネルギーはどのように機能しますか？太陽エネルギーへのこの包括的な参照を使用して、太陽電池パネルと太陽エネルギーがあなたの家やビジネスの照明をつけるのをどのように助けることができるかを学びます。このサイトの情報は、以前に家庭や会社にソーラーパネルを設置したことがあるか、太陽光発電を初めて使用する場合に役立ちます。