太陽光を利用可能なエネルギーに変換するソーラーパネルは、発電に使用できる持続可能なエネルギー源です。太陽エネルギーは2つのカテゴリーに分けることができます。半導体材料で作られた太陽光発電(PV)セルを使用して、太陽光発電(PV)パネルは、太陽エネルギーを使用可能なエネルギーの形に直接変換します。太陽熱発電は、太陽からのエネルギーを熱レシーバーに集中させ、熱から機械的エネルギーに変換し、次に太陽からの電気エネルギーに変換するCSP(集光型太陽エネルギー)によって生成されます。

1.再生可能エネルギー源

太陽エネルギーは、利用可能な最も環境に優しいエネルギー源であり、これはソーラーパネルのすべての利点の中で最も重要です。地球のあらゆる場所で収穫でき、24時間いつでも利用できます。私たちが使用する他のエネルギー源のいくつかとは異なり、私たちは太陽エネルギーを使い果たすことは決してありません。

太陽エネルギーは、私たちが太陽にアクセスできる限り利用できます。つまり、科学者が太陽の存在がなくなると予測した場合、太陽から少なくとも50億年は太陽光が人類に存在します。

毎日、太陽は大気中に途方もない量のエネルギーを放射または放出します。放射エネルギーは何千年もの間地球上で生命を維持しており、すべての生物にとって最も重要なエネルギー源の1つであると考えられています。太陽資源などの再生可能エネルギーは、このエネルギーが変換され、さまざまな用途で化石燃料の代替として使用されるためにますます一般的になっています。それを直接収穫して、世界中の家庭や企業で使用するための太陽光発電を行うための多くの技術が利用可能です。

地球上の任意の場所でアクセス可能な太陽エネルギーの量は、時刻、1年の曜日、およびエネルギーが収集される場所の緯度によって決まります。エネルギーを集めている物体の形や向きに応じて、集めるエネルギーの量をさらに変えることができます。日射量の測定に関して言えば、日射量は地球の表面に入る太陽エネルギーの量です。

2.それはあなたがあなたの電気代のお金を節約するのを助けます。

太陽光発電システムで生成された電力でエネルギー要件の一部を満たすことができるため、エネルギー費用が削減されます。公共料金を節約できる金額は、ソーラーシステムのサイズと使用する電力または熱の量によって決まります。

たとえば、商用ソーラーパネルを使用するビジネスを所有している場合、システムサイズが大きくなるとエネルギー支出のかなりの部分をカバーできるため、移動することで大きな経済的利益が得られる可能性があります。

さらに、電気代を節約できますが、グリッドに売り戻した余剰エネルギーの払い戻しを受ける可能性もあります。あなたが消費するよりも多くの電力を生成する場合、あなたは自給自足であると言われます(ソーラーパネルシステムがグリッドにリンクされていることを考えると)。

特にオーストラリアの日当たりの良い気候では、太陽エネルギーはあなたの財産の運用コストを大幅に下げるのに役立ちます。太陽エネルギーを使用してどれだけのお金を節約できるかを決定する際に考慮すべきさまざまな要素があります。

以下が最も重要です。

  • あなたの平均エネルギー消費量。

    最新の電力明細書の裏ページを見ると、どれだけの電力をすばやく消費しているかを知ることができます。キロワット時(kWh)は、1日に消費する電力量を表すために使用されます。太陽光発電でどれだけ節約できるか、そしてどのシステムがあなたに最適かを判断するには、最初にどれだけ節約できるかを判断する必要があります。 5kW以上の範囲の太陽エネルギーシステムは、通常、平均的な家庭よりもエネルギー消費量が多い大規模な物件や家族に必要です。

  • 使用パターンは不可欠です。

    太陽エネルギーシステムは、日中の時間帯に電力を生成します。太陽光発電や余剰電力を蓄えることができる別の場所を所有している場合を除いて、生成された余分な電力はグリッドに放出されます。あなたのエネルギープロバイダーはあなたが輸出した電力のクレジットをあなたに発行します、そしてこのクレジットはあなたの電気代を減らすために使われることができます。

  • 固定価格買取制度が適用される率。

    エネルギー供給業者と契約を結ぶ消費者の大多数は、送電網に送り返される太陽光発電に対して1キロワット時あたり8セントの料金を提供されます。利用可能な料金については、電力会社に確認することが不可欠です。可能であれば、最も競争力のある価格で買い物をすることをお勧めします。

  • 構築することを選択した太陽エネルギーシステムの規模。

    小型の太陽エネルギーシステムと大型の太陽エネルギーシステムの出力を比較すると、たとえば、5kWのユニットは同等の2kWのシステムよりも大幅に多くの電力を供給します。大規模な太陽エネルギーシステムを設置すると、年間で節約できる金額に大きな影響を与えます。電力使用量をカバーするのに十分なシステムを選択すると同時に、投資回収期間を短縮し、投資収益率を高めることが重要です。

  • あなたの住居の場所。

    地理的な場所は、太陽エネルギーシステムによって生成される電力量に影響を与え、その結果、節約できる金額に影響を与えます。たとえば、クイーンズランド州に設置された太陽エネルギーシステムは、同じサイズのメルボルンに設置された太陽エネルギーシステムよりも多くの太陽エネルギーを生成します。

3.幅広いアプリケーション

太陽エネルギーはさまざまな用途に利用できます。太陽エネルギーを使用して、電気(太陽光発電)と熱(太陽熱)を生成することができます。太陽光発電は、電力網に接続せずに遠隔地で発電したり、蒸留水へのアクセスが制限されている地域で水を蒸留したり、宇宙で衛星を操作したりするために使用できます。

太陽エネルギーは、構造物の建設に使用される材料に含めることができます。

太陽熱エネルギーと太陽光発電の基本的な違いは、それぞれの運用コンセプトにあります。太陽光発電は、光子(光の基本単位)が特殊な材料でできた表面に衝突し、電子が大気中に放出されるときに発生する光起電力効果を中心としています。一方、太陽熱は、日光を利用して流体を加熱する方法です(特定の用途に応じて、他の流体または水にすることができます)。

半導体と呼ばれる少数の材料(シリコン-多結晶、単結晶、アモルファス-、テルル化カドミウムなど)は、光にさらされると光起電力効果を示します。シリコン(単結晶、多結晶、アモルファス)、テルル化カドミウムを含むこれらの材料は、特定の化学的手順を経た後、照射されると電流を生成する可能性があります。これらの半導体は、太陽電池の基本要素である太陽電池の中心部分に付着して直流を発生させる薄層に形成されています。

4.低いメンテナンスコスト

太陽エネルギーシステムは、一般的に、多くのメンテナンスを必要としません。見栄えを良くするために必要なメンテナンスは最小限で済むため、年に数回クリーニングするだけで十分です。疑問がある場合は、このサービスを1時間あたり25ポンドから35ポンドで提供する専門の清掃業者にいつでも頼ることができます。評判の良いソーラーパネルメーカーの大多数は、20年から25年の保証を提供しています。

さらに、可動部品がないため、システムの破損や摩耗がありません。ソーラーパネルを交換する場合、インバーターは通常、5〜10年ごとに交換する必要がある唯一のコンポーネントです。それは絶えず太陽エネルギーを熱と電気に変換しています(太陽熱対太陽光発電)。インバーターに加えて、太陽光発電システムが最高のパフォーマンスで動作することを保証するために、ケーブルの定期的なメンテナンスが必要です。その結果、ソーラーシステムの当初のコストがカバーされると、メンテナンスや修理作業にほとんど費用がかからないことが予想されます。

結局のところ、住宅用ソーラーパネルシステムの大部分はほとんどメンテナンスを必要としません。

5.技術進歩(TA)

太陽エネルギー事業の技術は絶えず進化しており、当面は進歩が続くでしょう。ナノテクノロジーと量子物理学のイノベーターは、太陽電池システムの電気入力を2倍または3倍に増やしながら、太陽電池パネルの効率を高めることができるかもしれません。

太陽エネルギーは、次の3つの主要な技術を通じて利用できます。太陽光発電(PV)は、光を直接電気に変換します。太陽からの熱(熱エネルギー)を利用して実用規模の電気タービンに電力を供給する集束太陽光発電(CSP)。太陽熱暖房および冷房(SHC)システムは、熱エネルギーを収集して温水と空気の暖房または空調(またはその両方)を提供します。

6.汚染の量を減らす

太陽エネルギーはほとんど汚染を排出しません。ソーラーパネルは汚染物質を排出しません。しかし、それらは製造および建設プロセス全体を通して環境を犠牲にしてそうします。従来のエネルギー源による被害と比較すると、これらの環境コストはわずかです。化石燃料の燃焼により、毎年約213億メートルトンの二酸化炭素が大気中に放出されます。

太陽を使って私たちの電気をどんどん生成するということは、化石燃料の燃焼から排出される危険な排出物がますます少なくなっていることを意味します。ソーラーパネルは、有害な汚染物質を排出することなく発電します。太陽エネルギーを使用する住宅や企業の数が多いほど、化石燃料から大気中に放出される有毒物質は少なくなります。

7.太陽エネルギーは、さまざまな気候で効果的です。

多くの人々は、太陽エネルギーは寒い気候では効果がないと感じています。それは正しくありません。真実は、過度の熱がパネルの出力電圧を制限する可能性があるため、ソーラーパネルはより寒い条件でより良く機能するということです。ただし、直射日光に長時間さらされると、太陽光発電システムがより多くの電力を生成するのに役立ちますが、現在のパネルは非常に効率的です。彼らはまだ暗い条件で電気を生成することができ、それは有益です。たとえば、シアトルに住んでいる人は、同じ結果を達成するために南カリフォルニアに住んでいる人よりも少し大きいソーラーアレイを必要とするだけかもしれません。肝心なのは、太陽エネルギーは日光が当たる場所ならどこでも使用できるということです。

冬にソーラーパネルが機能することは可能ですか?より長い答えは、ソーラーパネルは冬の天候でも機能するということです。それでも、さまざまな要因により、夏の真っ只中よりも生産量が少なくなっています。最も明白なのは、日が短く、雪が一時的に生産を制限または停止する可能性があることです。ソーラーパネルは通常、温度が低いほど効果的です。

8.太陽エネルギーは、かつてないほど安価になりました。

太陽エネルギーシステムの設置コストは劇的に減少しました。コストは2016年から2017年の間に9%減少し、価格は下がり続けています。太陽エネルギーは、世界中の多くの市場で従来のエネルギーと比較して安価です。税制優遇措置や州の規制などの金銭的インセンティブを利用して、より幅広い個人や組織がソーラーを採用しやすくすることができます。頭金なしのリースから住宅リフォームローンまで、さまざまなソーラーファイナンスオプションも利用できます。これらはすべて、ソーラーをより利用しやすくします。商業用ソーラーパネルを設置する企業、学校、政府機関も、投資税額控除を請求したり、加速償却を利用したりする資格がある場合があります。

報告によると、学習曲線と好循環と呼ばれるプロセスにより、ソーラーは手頃な価格になりました。最近まで、太陽のエネルギーを利用することは法外に高価であり、それは主に衛星に利用されていました。たとえば、1956年には、1ワットの太陽エネルギー容量は1,825ドルで、最も高価なエネルギー源になりました。 (現時点では、実用規模のソーラーは1ワットあたり最低$ 0.70で購入できます。)

衛星の初期需要の結果として、業界はいわゆる「好循環」を経験しました。衛星用に作られたパネルの量が多ければ多いほど、それらの価格は低くなり、他のニッチなアプリケーションを採用するパネルの数も多くなりました。さらなる技術の進歩と規模の経済の発展により、太陽エネルギーは1990年代後半に実行可能な汎用エネルギー源としてデビューすることができました。 1976年以来、太陽エネルギー容量が2倍になるごとに、ソーラーパネルの価格は平均20.2%下がっています。

一方、化石燃料はこのペースに追いつくことができません。これは、化石燃料発電所が機能するためには採掘された燃料を購入しなければならないためです。石炭火力発電所では、石炭の配送コストが全体の約40%を占めています。日光と風が無料であるという事実を利用することで、技術が進歩し、セクターが成長するにつれて、それらのエネルギーを利用する価格が劇的に下がることができます。

9.太陽エネルギーは無党派のエネルギー源です。

太陽エネルギーはもはやヒッピーだけのものではありません。それは、あらゆる分野の人々やあらゆる政治的イデオロギーの人々に歓迎されています。太陽エネルギーシステムは、あらゆる年齢と社会経済的背景の住宅所有者、フォーチュン500や石油会社、そして世界中の政府や教育機関によって設置されています。ソーラーは主流の銀行によって資金提供されています。州レベルの革命的な太陽光発電政策は議員によって推進されており、彼らは勢いを増しています。しかし、太陽エネルギーには疑いの余地のない環境上の利点がありますが、それは健全な経済的意味があるため、ますます採用されています。

10.太陽エネルギーは、電力網全体にプラスの影響を及ぼします。

余剰の太陽エネルギーは、世界中の従来のユーティリティグリッドで利用できるため、システム全体の負担が軽減されます。地域の規制によっては、固定価格買取制度が適用されている日本やヨーロッパの一部などの一部の国際市場のように、太陽光発電の所有者はその貢献に対して報酬を受け取る場合があります。ネットメータリングポリシーは、米国の大多数の州で実施されています。余剰電力を生成する太陽光発電ユーザーは、夜間の電力網消費量に対するクレジットを受け取ることで、この余剰分を補います。これは、ネットメータリングと呼ばれる課金システムです。

住宅用または商業用不動産にソーラーパネルを設置すると、配電システムの全体的な電力消費を最小限に抑えることができます。ソーラー所有者は、ソーラーパネルまたはネットメータリングによって生成されたすべての電力の自己消費を含むさまざまな方法で、ソーラーパネルによって生成された電力で電力消費を相殺することができます。

太陽エネルギーの使用は、送電インフラへの負担を軽減します。電気代の主な費用の1つは、実際に消費する電力を取得するための費用をカバーする供給料金です。もう1つは、送電と配電の価格です。これは、その電力を家に届けるコストをカバーします。ソーラーパネルを設置すると、発電や調達の必要性を最小限に抑え、送電線や配電線を介して輸送される電力量を削減できます。

これは、大規模で非常に有益である可能性があります。特定の地域で増加する人々が増加する電力を必要とする場合、送電および配電ネットワークは過負荷になる可能性があります。送電網の電柱と電線は、過負荷になる前に特定の量の電気しか運ぶことができないという点で、パイプと同じように動作します。これらの電線が最大容量に達すると、電力会社は、増大する電力需要を満たすために、新しい電柱と電線の建設にかなりの投資を強いられることになります。太陽光発電を設置すると、需要が減少し、新しい送電線を建設する必要性が最小限に抑えられるか、遅れることになり、長期的には数百万ドルのコスト削減につながります。

太陽エネルギーの概要のトップ10の利点

個人を除いて、政府や大企業は、クリーンで再生可能なエネルギーを生成するためのソーラーパネルの最大のユーザーの1つです。商用太陽エネルギーシステムにより、企業は運用コストを削減すると同時に、キャッシュフローを解放して運用に再投資することができます。太陽エネルギーを使用して、世界中の政府は大きな進歩を遂げており、列車からバス、国際宇宙ステーションまで、あらゆるものに電力を供給するために利用されています。

年を追うごとに、住宅所有者の間でソーラーパネルの必要性はますます人気が高まっています。ソーラーパネルは家庭で電気を生産するために利用される可能性があるため、これは実行可能なオプションです。屋上ソーラーは、それが提供する多くの利点を人々が理解するにつれて、ますます人気が高まっています。それが何年にもわたってどれほど人気があるかを見ることは魅力的な経験でした。その後、あなたはあなたの家の電気ガジェットに電力を供給するために電気を使うことができます。太陽エネルギーは、テレビや冷蔵庫からiPhoneやビデオゲームコンソールまで、あらゆる電気機器に電力を供給するために使用できます。言い換えれば、住宅所有者は電力網への依存度を下げることができます。同時に、毎月の電気代を大幅に節約できると期待できます。

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