太陽光発電の優良業者ランキング【長崎編】

長崎の太陽光発電事情を大調査!

変換効率とは

太陽光発電は光エネルギーを電気エネルギーに直接変換します。この光電変換効率を略して変換効率と呼んでいます。

照射された太陽光エネルギーのうち、何%を電力に変換できるかを、変換効率という値で表しているのです。

太陽光発電の交換効率について

変換効率の目安

太陽光発電システムの通常の変換効率は15~20%程度です。太陽光発電の種類によって数値は異なりますが、その数値が高いほど小スペースでたくさん発電しやすいということになります。変換効率によって補助金も設定されているため、太陽光発電システム導入にあたって変換効率で選ぶ際は基準値を目安にすると良いでしょう。[注1]

売電収入に与える影響は?

太陽光発電システム導入の際、変換効率が売電収入に与える影響を考慮する必要があります。変換効率の高いシステムを導入したいのは、使える土地の大きさが決まっているケースです。土地の広さが限られる場合、変換効率が高いパネルを使うことで狭い面積でもより多く発電でき、収入も増えます。

ただし、変換効率だけでシステムを比較してはいけません。実際の発電量は他の要因にも左右されるもの。変換効率が高いほど、売電収入が大きくなるわけではないと覚えておきましょう。

変換効率の高い太陽光パネル4選

太陽光パネルの導入に際しての比較検討材料として、変化効率の高さの違いが見過せません。ここでは変換能率の高い太陽光パネルを供給する4社と、それぞれの特徴をご紹介します。

東芝

通常の太陽光パネルでは表面側に配置されていているため、太陽光を遮蔽してしまう電極を、すべて裏面に配置する「バックコンタクト方式」を採用した、アメリカのサンパワー社のパネルを採用。電極の縦線が1本も入っていないスッキリした外観が特徴の単結晶シリコンの太陽光パネルで、その変化効率は世界ナンバーワンと伝えられています。

屋根面積の狭い日本の家屋にマッチするコンパクトな設計と、面積あたりの発電量の多さで、目標とする発電量を確保するうえで必要なパネルの枚数が抑えられ、屋根への負担を軽減できます。また計量設計で屋根の南側への集中設置が可能なメリットも魅力です。

ちなみに東芝は2010年に太陽光発電業界に参入した後発メーカーです。それまでシャープ・京セラ・三洋・三菱電機の4社独占市場に中国メーカーが参入し、東芝の参入はその後でした。自社での太陽光パネル生産は行わず、アメリカのサンパワー沙との提携で、同社製品を採用しています。

シャープ

従来の結晶モジュールと比較して、受光量をアップさせ、送電ロスと発電ロスを軽減した、配線シート方式の「BLACKSOLER」で、発電量アップを実現。また従来の単結晶結合製品にみられた、セル付近にとどまる電子(-)と正孔(+)の再結合による発電ロスを低減させる「再結合防止膜形成技術」でも、業界内外から注目を集めています。

また端子ボックス内の樹脂を充実させることで、雨水の浸入と結露を防ぎ、同社前機種に低反射ガラスを採用して光の取り込み量をアップさせるなど、独自の技術が随所に用いられています。

全国の販売店網の充実や大手ハウスメーカーとの提携で、住宅用太陽光発電の累計シェアトップを維持しています。また独自の「WEBモニタリングサービス」を無料で実施する、アフターフォローに力を注ぐメーカーです。ちなみにシステム構成機器はまるごと15年保証、修理費用も補償内容に含まれるため、追加費用が発生しないメリットが好評です。

パナソニック

従来の太陽光発電に共通して見られた、温度が上昇すると発電効率が低下しやすい弱点を克服した「HIT」シリーズで知られるパナソニック。これは世界に先駆け、アモルファスシリコンで結晶シリコンを挟む3種構造の、ハイブリッド型太陽光パネルを開発しました。

この技術により、夏場気温が暖かい気象条件下、結晶シリコンより発電量を約5%アップさせ、さらに低反射ガラスの採用で、面積とシステム容量双方で、業界トップクラスを実現しています。

また太陽光パネルのバリエーションの豊富で、通常の長方形スタイルに加え、幅を抑えた正四角形のハーフタイプ、さらには台形も提供しています。これらを屋根の形状に合わせて配置することで、屋根の面積を最大限活用した太陽光発電システムの配備が可能となっています。

ただしデメリットとして、他社製品と比較して高額になる傾向があげられます。1kWあたりの平均単価が10万円ほど高額となるけーすも確認されており、高性能・高価格のメーカーと捉えられます。

ライムイシモト

創業80年の屋根工事の実績を誇り、電気工事有資格スタッフの施工で、太陽光発電業界で急成長を続けるライムイソモト。特定のメーカー1社だけに特化せず、国内主要メーカーから海外メーカーまで幅広く取り扱う、太陽光発電工事のスペシャリストです。

各家屋の屋根や予算にベストマッチの機種を選択し、変換効率の高さを誇る製品の特性を最大限活用できる、太陽光発電システムを実現してくれます。

ちなみに同社が厳選した国内メーカーは、ソーラーフロンティア・パナソニック・シャープ・三菱電機・東芝の5社プラス、世界トップレベルの実績で知られるQセルズ・カナディアンソーラーの2社。各メーカーの出力保証は20~25年、機器の保証も10~15年、同社の施工保証も10年と充実しています。

また近年耳にするようになった蓄電池システムや、対応高パネル設置時に活用できる補助金制度に関してなど、同社の専門スタッフがわかりやすい説明と的確なアドバイスを届けてくれます。外注スタッフを一切使わない完全自社施工の徹底で、設置工事開始時よりも美しい仕上がりと周辺環境の構築に力を注いでいます。

屋根のプロが現場を視察から、変換効率の高い厳選した製品の中からベストな太陽光パネルを選び、設置に関する提案を届ける、ライムイシモトの「ニコニコ発電満足プラン」は、無料見積もりに対応しています。

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「変換効率」の種類

「変換効率」と呼ばれる数値にはいくつか種類があります。

変換効率を比較して太陽光発電システムを選ぶ際、商品それぞれが異なる変換効率を指していることもあるため、数値の比較には注意が必要です。

セル変換効率

セル変換効率とは、太陽電池セル1枚あたりの変換効率のこと。1枚の太陽電池モジュールは何枚ものセルから作られており、セルとセルは導線でつながれている状態です。そのため、一般的に電気抵抗の影響で、モジュールの変換効率よりもセル変換効率のほうが高くなります。このセル変換効率を表示して、「高効率太陽電池」をうたう商品もあるようです。基本的にはメーカーの発表などで用いられる数値であり、メーカー同士の比較にはあまり使われません。

モジュール変換効率

太陽光発電パネルの変換効率を比較する場合に多く使われるのが、モジュール変換効率です。比較する際には、セル変換効率と混同しないようにしましょう。なかにはあえてセル変換効率と混同させようとする書き方や、ふたつを区別できていないセールスを行うメーカーもあるため注意が必要です。モジュール変換効率は一般的には10~20%程度。20%を超えるものは高いレベルと言えるでしょう。

パワコン変換効率

パワーコンディショナーの変換効率についても考える必要があります。パワコン変換効率とは、太陽電池モジュールで光エネルギーから発電された電気を利用できるように変換する効率のことです。

太陽光発電システムでは光エネルギーを電力に変えますが、パネルで発電された電気は「直流電流」と言い、そのまま住宅で使用することはできません。そこで、直流から住宅で使える交流に変換するために必要なのがパワーコンディショナー。パワコン変換効率が高いほど変換時のロスが少ないため、多くの電気を使用することが可能です。パワコン変換効率は一般的に95%程度ですが、回線数が限られた集中型パワコンでは98%前後のものもあります。

実効変換効率と真性変換効率

太陽光発電システムの変換効率は、部位による違い(セル・モジュール・パワコン)の他に、実効変換効率と真性変換効率で表されることもあります。それぞれの特徴や使われている場面を見ていきましょう。

実効変換効率

実効変換効率は「太陽光発電システムの変換効率」として比較・提案される際に一般的に使われるもの。私たちが変換効率という言葉を聞くときには、この実行変換効率を指していることがほとんどです。実効変換効率は以下の計算式で示すことができます。

実効変換効率=Pmax/At×G
At:太陽電池セル・モジュールの全面積
Pmax:最大出力
G:放射照度

真性変換効率とは計算する際の面積の取り方が違い、電極などを含む太陽電池セル・モジュールの全面積で計算します。

真性変換効率

真性変換効率は、通常の太陽光発電システムの比較ではあまり使われず、どちらかと言えば太陽電池素子自体の評価のために用いる数値です。その他、固定買取価格制度の申請時にも使われます。[注2]真性変換効率は以下の式で求めることが可能です。

真性変換効率=Pmax/At×G
At:太陽電池セル・モジュールの面積
Pmax:最大出力
G:放射照度

実効変換効率とは違い、太陽電池セル・モジュールの面積が電極などを除く光電効果のある部分のみで計算されます。

素材による違い

太陽電池モジュールにはいろいろな素材があり、素材によっても変換効率は異なります。また、変換効率だけでなく導入コストなども違うため、導入時にはそれぞれの特色を比較して選択することが大切です。

シリコン系

シリコン系の太陽電池モジュールは現在の太陽光発電システムの多くを占めており、実績も優れたものです。最初に開発された太陽電池は単結晶シリコン太陽電池であり、変換効率も優れています。コストが高いデメリットがありましたが、これを抑えたものが多結晶シリコンの太陽電池です。

変換効率としては単結晶系シリコンは15~19%、多結晶シリコンは12~17%程度です。ただし、メーカーによっても変わります。

化合物系(CIS系)

化合物系太陽電池には「CIS系」と「III-V族」があります。「CIS系」は薄くて設計の自由度が高く、低コストであることが特徴です。厚みは結晶シリコン系が150~200マイクロメートルであるのに対して、2~3マイクロメートル。厚みにかなりの差があることが分かります。「III-V族」はガリウムやインジウムなどの原料を使用していることが特徴です。異なる原料の層を構成できるため、高い変換効率を実現しています。

今後はさらに変換効率がアップ?

太陽光パネルは現在も進化を続けています。

太陽光発電システムの発展、導入の増加とともに、変換効率の良いシステム、ソーラーパネルも増えていき、これまでの変換効率以上のものも出てくるかもしれません。

シリコン系(CIS系)

結晶シリコン系の太陽電池は、長く利用されてきた素材であるとともに、実績にも優れているものです。加えて、より高性能なものを作ろうとする研究は現在も続けられており、今後の進化が期待されています。じつは、結晶シリコン系太陽電池で世界最高性能を持っているのは日本企業。セル変換効率は26.6%、モジュール変換効率は24.4パーセントを達成し、世界をリードしています。

化合物系

新しいタイプとして注目が集まっている化合物系の太陽電池は、変換効率の進化も急速に進んでいます。CIS系太陽電池では、ドイツがセル単位で22.6%の最高効率を達成。また、複数の層で作られて多くの光を電気に変換できるとされるIII-V族に関しては、日本企業がセル変換効率37.9%、モジュール変換効率31.7%の最高値を出しました。理論的には、60%以上の変換効率も不可能ではないと考えられているようです。

新型太陽電池

既存の太陽電池モジュールの進化だけでなく、近年登場したばかりの太陽電池にも期待が高まっています。たとえば2009年に日本で開発された、塗るタイプの太陽電池「ぺロブスカイト太陽電池」です。塗るだけの新型太陽電池は、コストパフォーマンスに優れ、曲面でも使えるといったメリットがあります。

まだ研究段階ではあるものの、日々開発が進められており、実用化すれば太陽光発電の用途は大きく広がるでしょう。将来的にはあらゆるものに太陽電池が設置できるようになる可能性もあります。

日本企業では世界に先駆けてこの研究を進め、現時点でのモジュール変換効率は10%~12%に到達。今後も研究は続いていくため、変換効率のアップが期待できるでしょう。[注3]

太陽電池の変換効率は慎重に判断を

太陽電池の変換効率だけが、太陽光発電の善し悪しを左右するということはありません。しかし発電量に影響することは確かであり、慎重に比較検討したいもの。変換効率をもとにメーカーや商品を選ぶ際には、同じ種類の変換効率をチェックして、正確に判断する必要があります。素材やメーカーによる数値差を比べつつ、それ以外の面も合わせてトータルで満足のいくシステムを導入しましょう。

[注1]環境省:(案)【H28版】エコリース実施要領(2017年12月24日)[PDF]

[注2]資源エネルギー庁:なっとく!再生可能エネルギー固定価格買取制度(2017年12月24日)

[注3]資源エネルギー庁:変換効率37%も達成!「太陽光発電」はどこまで進化した?(2017年12月24日)

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