太陽光パネルを屋根に設置したり、太陽光パネルをハッキングしてトラブルに巻き込まれたりして、本当に儲かるのか？ 質疑応答 太陽光パネルの設置は本当に安いの？ 家庭用太陽光発電 太陽光パネルの設置に困っていませんか？ 質問と回答 太陽光発電とは、太陽光発電 (PV) を直接使用するか、集光型太陽光発電を間接的に使用するか、または組み合わせて、太陽光から電気への再生可能エネルギーの変換です。 集光型太陽光発電システムは、レンズまたはミラーと太陽追跡システムを使用して、広い領域の太陽光を小さなビームに集束させます。 太陽電池は、光起電力効果を利用して光を電流に変換します。[1]
太陽光発電は当初、単一の太陽電池で電力を供給する電卓から、オフグリッドの屋上太陽光発電システムで電力を供給する遠隔地の住宅まで、小規模および中規模のアプリケーションの電力源としてのみ使用されていました。 商業用集光型太陽光発電所は、1980 年代に初めて開発されました。 それ以来、太陽光発電のコストが低下するにつれて、グリッドに接続された太陽光発電システムは多かれ少なかれ指数関数的に成長しました。 何百万もの設備とギガワット規模の太陽光発電所が建設されてきました。 太陽光発電は急速に安価で低炭素の技術になりました。 国際エネルギー機関は 2021 年に、その「2050 年までにネット ゼロ」シナリオの下で、太陽光発電は世界のエネルギー消費の約 20% を占め、太陽光発電は世界最大の電力源になると述べました。[2] 太陽光発電の設置数が最も多いのは中国です。 2020 年、太陽光発電は世界の電力の 3.5% を生成しましたが、前年は 3% 未満でした。[3] 2020 年には、実用規模の太陽光発電の補助金なしの均等化された電力コストは約 36 ドル/MWh でした。[4] 設置費用は DC ワットあたり約 1 ドルです。[5]
集光型太陽光発電 パラボリック集光器は、集光点にあるチューブに太陽光を集中させます。 主な記事: 集光型太陽光発電 集光型太陽熱発電 (CSP) は、「集光型太陽熱」とも呼ばれ、レンズまたはミラーと追跡システムを使用して太陽光を集光し、その結果生じる熱を使用して、従来の蒸気駆動タービンから電気を生成します。[16]
幅広い集光技術が存在します。最もよく知られているのは、放物線トラフ、コンパクトなリニア フレネル反射鏡、ディッシュ スターリング、太陽光発電タワーです。 太陽を追跡し、光を集束させるために、さまざまな技術が使用されています。 これらすべてのシステムで、作動流体は集光された太陽光によって加熱され、発電またはエネルギー貯蔵に使用されます。[17] 蓄熱効率が高く、最大 24 時間の発電が可能です。[18]
放物線トラフは、反射板の焦線に沿って配置された受光器に光を集中させる線形放物線反射板で構成されています。 受信機は、線形放物面鏡の焦点に沿って配置されたチューブで、作動流体で満たされています。 反射板は、単一の軸に沿って追跡することにより、日中に太陽を追うように作られています。 パラボリック トラフ システムは、どの太陽光発電技術よりも優れた土地利用係数を提供します。[19] カリフォルニア州のソーラー エネルギー生成システム工場と、ネバダ州ボールダーシティ近くにあるアクシオナのネバダ ソーラー ワンは、この技術の代表例です。[20][21]
コンパクト リニア フレネル リフレクターは、放物面ミラーの代わりに多くの薄いミラー ストリップを使用して太陽光を作動流体を含む 2 つのチューブに集中させる CSP プラントです。 これには、放物面鏡よりもはるかに安価な平面鏡を使用できるという利点があり、同じ量のスペースにより多くの反射鏡を配置できるため、利用可能な太陽光をより多く使用できます。 集光型リニア フレネル リフレクターは、大規模またはよりコンパクトなプラントで使用できます。[22][23]
スターリング ソーラー ディッシュは、通常は発電機を駆動するスターリング エンジンと放物型集光ディッシュを組み合わせたものです。 太陽電池と比較したスターリングソーラーの利点は、太陽光を電気に変換する効率が高く、寿命が長いことです。 パラボラ ディッシュ システムは、CSP テクノロジの中で最高の効率を実現します。[24] オーストラリアのキャンベラにある 50 kW の Big Dish は、この技術の一例です。[20]
太陽光発電タワーは、追跡反射器 (ヘリオスタット) のアレイを使用して、タワーの上部にある中央の受光器に光を集中させます。 パワー タワーは、リニア トラッキング CSP スキームよりも高い (熱から電気への変換) 効率を実現し、ディッシュ スターリング技術よりも優れたエネルギー貯蔵能力を実現できます。[20] PS10 太陽光発電所と PS20 太陽光発電所は、この技術の例です。 #madhuraeco #madhurananayakkara #solarpower
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