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しのぎ削る太陽光発電の効率化(前)

2012年1月 8日 07:00

 次世代のクリーンエネルギーとして以前から開発が行なわれてきた太陽光発電。計算機から宇宙ステーションなどまで幅広く使われている。その太陽光発電が新たに注目され、利用を加速化させたのは福島第一原発事故によるところが大きい。すなわち、エネルギーの見直しが市民単位で求められだしたのだ。これまでは、太陽光発電における効率、稼働率、価格などがネックになっていたが、ここにきて日本のメーカーを始め、各社で太陽光パネルの技術開発が進んでいる。

<太陽光パネルの種類と特徴>
太陽光発電.jpg 太陽光発電のいちばんのポイントは太陽光パネルと言える。パネルによる太陽電池モジュール変換率(1m2のモジュールに当たった太陽光をどれだけ電気に変換できるかを数値化したもの。太陽光を100%電気に変換できれば変換効率は100%となる)や製造コスト、仕様もメーカーによって異なる。たとえば、単結晶シリコンタイプはモジュール変換率がもっとも高いと言われ、三洋電機、東芝、サンテックパワー、カナディアンソーラー、長州産業、パナソニック、シャープなどが手がける。欠点としては、高い製造コストや高温に弱いとされていることだ。

 多結晶シリコンタイプは大量生産向きで、製造コストの面においては安価で生産が可能。シャープ、京セラ、三菱電機などメーカーが名を連ねる。もちろん、多量の生産ができるということは、単結晶より変換率が劣るのがネックである。

 薄膜シリコンタイプも製造コストの安さからカネカ、パナソニック、長州産業などが手がけているが、こちらもシリコンの使用量の低さからモジュール変換率が落ちることが指摘されている。しかし、高温に強いことが特徴とされている。

 化合物系タイプは結晶シリコンの80分の1の薄さが特徴であり、くもり時や少し影があっても安定した出力を誇る。また、高温にも強く幅広い範囲での利用が期待できる。しかし、欠点としてシリコン系よりモジュール変換率の低さが挙げられる。以下、定説と言われる各社の特徴を並べてみた。

<中国メーカー台頭パネル熱変換率の向上>
 太陽光パネルを取り扱っている企業は、国内外を問わずその名前は浸透してきている。以下その名を挙げる(資料1)。国内では国産メーカーがコマーシャルなどの宣伝効果の影響、切磋琢磨された技術革新、先進性で国内メーカーが優位に立っていた。だが、新興メーカー、とくに中国や台湾のパネルメーカーの台頭もあり、国内メーカーとしては蓄積してきた技術の優位性は保てなくなってきている。たとえば、中国のサンテック社によると、2010年の結晶系モジュール生産量は米国のファースト・ソーラー社を抜いて世界第1位としており、その他資料による2011年第2四半期でも出荷量はサンテック社の優勢は変わらないとしている。今後も中国、台湾における振興メーカーの台頭が顕著で、コストパフォーマンスも国内メーカーに追随するどころか世界のシェアを広げる勢いである。

【道山 憲一】

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