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太陽光発電:蓄電池においても進む価格破壊 太陽電池(ソーラーセル、PV=photovoltec)市場での値引き合戦の結果、 1ワットあたり2ドルを下回って過去最低になったというのは2009年の 前半の出来事です。 そしてそれから3年半、150円/Wは、さらに下落を続けています。 原因が川上の原材料価格の下落によって引き起こされたことが明らかになりました。 主要原材料のシリコンの場合なら500円/kg が、たったの20円/kg と 信じられないほど下落しています。 そしてついに価格破壊は蓄電池へと順番が回ってきました。 蓄電池の本命は何と言ってもリチウムイオン電池ですが、これは今日でも超高価で 国内ではワットあたりの単価が1000円もするものが大半を占めています。 そこで、キャリ電にみられるように昔ながらの鉛電池を利用した蓄電池が 病院やマンションなどの非常用電源として急速に普及しています。 非常用電源なら高価なリチウムイオンを使用しなくても、鉛電池で充分という 考えは正解です。 これだとワット単価が100円少々ですから、リチウムイオンの1/10となって 実に、ひと桁も安く蓄電システムを構築することができます。 太陽光発電の自作派マニアの人にとっては20年以上もの大昔から慣れ親しんできた 鉛電池も、カーバッテリーなら韓国製、マリーンやキャンピングなど ディープサイクルバッテリーならアメリカ製や台湾製などが世界市場を 制覇して性能も格段に向上し、価格も劇的に安くなりました。 一方、本命のリチウムイオン電池におきましても、台湾製の酸化鉄タイプが ワットあたりの単価が250円、中国製のリン酸鉄タイプが110円と手の届く 価格まであと一歩と急速に価格が下落しています。 これらのリチウムイオン電池は、エネルギー密度が鉛電池の3.5倍もあり サイクル回数も10倍はあるので、すでに電動アシスト自転車においては 中国全土に普及しています。 それでは鉛電池はどうなのかといえば、ネット検索ではカーバッテリーなら ワット単価が7円、ディープサイクルでも10円ですから、自作マニアの目から見れば、 コントローラーやインバーターを備えたキャリ電がワット単価を100円で売っても 相当儲かることが理解できます。 リチウムイオンにしても、鉛バッテリーにしても、蓄電池の宿命は常に 発火や爆発の危険性を背負っているということです。 インターネットの2チャンネルは、とかく話題の多いことで有名ですが、 専門分野に関してはこれほど役に立つところはないでしょう。 太陽光発電なら太陽電池DIY<アザラシ>をはじめ、多くのスレッドで 詳細に投稿されていますので大変参考になります。太陽光発電に関する記事だけでも すべて読むのに一ヶ月はかかるでしょう。莫大な量です。 内容から推察して、太陽光発電をこれから始めようという人から、超ベテランの 人までさまざまでセミプロの人まで書き込みをしているようです 自作マニアが行っている配線工事には法令に違反するものが結構多くなって いますが自宅のベランダや屋根でおこなうため誰にもわかりません。 誰にもわからないので法令違反であっても誰も取り締まることができません。 知らない間に電気工事士の資格がないとできないことまでやっているようです。 知らぬが仏と言ったところでしょうか。事故があって初めて発覚するわけです。 出火に関してはそのほとんどがバッテリーで、過充電対策や放熱対策を怠ると バッテリーが発火や爆発をします。 たとえば運営3年後にして台湾製LONGのシールドバッテリーから出火して バッテリー、チャージコントローラー、インバーターなどが丸焼けになった例も 写真付きでリンクされていました。危うく家まで全焼するところでした。 また、国内パネルメーカーのS社が発電効率を偽って出荷していたのがバレて 回収したものを事情を知らない家の屋根に取り付けたということも具体的に 述べています。国内メーカーがすべて良心的とは限りません。 アマチュア無線や鉄道模型、ラジコンなど販売店や機種選びの際にはかなり 突っ込んだ評価をしてくれるので大変参考になります。 程度の良い中古品や返品されたものを新品として売っている販売店もあります。 もっともありがたかったのはチャージコントローラーからは絶対にインバーターの 電源をとらないということでした。家電製品にはモーター類やインバーター制御の 家電製品など起動時に一瞬ですが大電流を流すものが多くありますので、 チャージコントローラーがイカれてしまうという内容です。 同様にパネルからの入力も、バッテリーとの結合を先にはずしてしまうと 大電流が流れコントローラーが焼けてパーになるのも納得できます。 チャージコントローラーには5A以下の電流で負荷をかければ無難なようです。 このように役に立つ2チャンネルではありますが、言葉使いがお下品なのが欠点で 若干の誇張もあるようなのでそこは自分で判断するしかないでしょう。 2チャンネルへの投稿内容に共鳴できることとしては、 バッテリーは大電流短時間放電されるより小電流長時間する方が持ちは数倍にも なります。MAXでは寿命が10年を超えるようです。 また、南向け設置パネルの月別発電効率は、 5月を100パーセントとすると、 4月が98パーセント、 3月が87パーセント、 以下、8月が85パーセント、7月が84パーセント、6月が83パーセント、 9月が72パーセント、2月が71パーセント、11月が70パーセント、 10月は秋雨前線の影響で65パーセント、12月が63パーセント、 1月が60パーセントになっています。 異常気象になれば変化はしますが、これも小生が作ったデータと大体一致します。 もっとも怖いのは過充電によるバッテリーのパンクです。 前述の火災の例でもあったように出火原因の主役はバッテリーですから チャージコントローラーとバッテリーは目の届く範囲に設置すべきです。 特にチャージコントローラーは故障すると過充電の原因になることがありますので 室内のよく見えるところに掛けておくべきです。 火災を引き起こした台湾製のシールドバッテリーLONGはカルシウムで自己放電を 押さえ込んでいるので大電流の連続放電や頻繁な充放電のサイクルを苦手としています。 そのため移動無線などの間欠利用に向いたバッテリーです。 各種バッテリーの得手不得手の情報が得られるのはありがたいことです。 気密性が高いバッテリーほど使用時に制約の多いことがよくわかります。 インバーターの冷却ファンの音がうるさいので屋外に置くことはよくありますが コントローラーをベランダなど屋外に置くと充放電情報が得られなりリスクが高く なります。 そしてもっとも気になるのが、発電能力と蓄電池のベストマッチですが、 これはやはり難しく、キャパぎりぎりの計算ではバッテリーが持ちません。 発電能力の3倍が平均的発電量で、蓄電量は発電量の2倍が最低ラインになっています。 つまり、100ワットパネルなら発電量は1日に300ワット。 蓄電量は600ワットといったところでしょうか。 5月と1月とでは2倍近くも発電量が変化するので、当然、5月を中心に考えるべき です。 蓄電池のキャパぎりぎりでやっている人は、3月あたりからおかしいなと感じ始め 4月や5月には過充電に見舞われる可能性が高くなってきます。 蓄電池のキャパを大きくしておくとそのような変化は感じません。 MPPTコントロールや太陽光自動追尾をしている人は発電量が2倍や3倍になるのを 心得てやっているわけですから今さらここで述べる必要はないでしょう。 小生の場合は、まだテストの意味合いが濃いので3系統の独立系にしていて、 ソーラーパネルは、100Wフレキシブル、100W単結晶シリコン、100W多結晶シリコンで バッテリーはありきたりのカーバッテリーを10個並列結合280Ah、そして ボイジャー100Ah、LONG100Ahと3つに分けて使用しています。 チャージコントローラーも3個も必要なので不経済ですが、総容量は計算上 5760Wにもなり、1日の発電量の6倍にもなりますが、これはカーバッテリーが 再生品を10個1万円で買ったバナナのたたき売りのような大バーゲン格安品のため 容量の1/3しか使用しないためです。 カーバッテリーといえどもディープサイクルバッテリーと基本性能は同じで 設計上はエンジン始動が主目的で放電深度はあまり期待できません。 走行中は絶えずオルタネーターから補充電されているのがカーバッテリーです。 従って280Ahは見かけ上で、計算上は100Ah=1200Wとしています。 容量の1/3、電圧でいえば12Vを切れば使用をやめるという使用方法に徹しています。 格安再生品といえども10個並列はかなりしぶとく持ちまして12.9Vの満充電からなら 6WのLED電球を10個一晩中10時間程度は照らし続けることができます。 インバーターロスの2割を含めても720Wですからまだ若干の余裕があります。 エンジン始動というほとんどショートさせるに近い過酷な使用がないので5年は 持続させようと努力しています。 ACデルコボイジャーとLONGはいずれもMF(メンテフリー)の密封タイプで手間が かかりませんが、これらはルーターの24時間連続使用と電気毛布の8時間使用で 適当に交代させて使用しています。 ルーターは30W、電気毛布は60Wの消費電力になっていますが平均消費電力は その半分程度なので13Vの満充電からなら2日分は作動します。 以上の経験からソーラーパネルに対してならカーバッテリーで充分ということを 大まかに把握はしていますが、石橋をハンマーでたたきながら渡るという 慎重な性格ですのでヒュ-ズを多用していてかなり面倒と言えば面倒です。 経済的な面からは電気代の節約がアマチュア無線や鉄道模型などを加えても 毎月2千円程度。照明を蛍光灯からLEDに変更した半分にもなりません。 元を取るのにソーラーパネルやコントローラーとかの費用とかを含めると 3年はかかりますが途中でバッテリーがイカれたら元も子もありません。 最低でも5年、できれば10年持たせようとその方法を模索中です。 最初の系統は再生格安カーバッテリー品と単結晶100Wパネルですが2年後の今でも バッテリーは劣化はしていないようで、こちらはLED電球を含めても元を取りまして 今は照明料は無料になっています。駆動部がないので故障もなくなりました。 個人的にはアメリカ製のフレキシブルソーラーパネルが大変気に入っていまして リン酸鉄リチウムイオン電池と合わせて価格が今の半分程度になれば増設する つもりです。 国産品はぼったくり価格でいつまでがんばれるのか、薄型テレビの二の舞に なる前にコストダウンを考えるべきでしょう。 ましてや、MadeInChinaなのにOEM商品を日本製と同等の価格で売っている メーカーがあるのは信じられないことです。 国産品といっていても中をバラせば中国製の部品ばかりというのが現状ですから かなりふざけた価格設定になっています。 アメリカや韓国、さらにはもっと恐ろしい中国や台湾などとの性能差は相当に 縮まっています。ソーラーパネルやリチウムイオン電池では逆転してその効率で 国産品をしのぐ性能のものも現れています。 都合が悪くなれば従業員の希望退職を募るというのが今年1年を通しての 経営者の主要な仕事のように感じられました。 -
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太陽光発電(蓄電池のエネルギー密度) ホームセンターでは練炭や豆炭、コンロなどは昔から売っていましたが 最近、これらに薪ストーブが加わりました。 電力使用量が減少していく中で、いろいろな種類の暖房機器類が登場する のは大変好ましいことです。燃料の薪も売ってはいますが放置された間伐材や 廃材に恵まれている人にとっては燃料代が無料で快適な暖房ができるので うらやましい限りです。 おじいさんは山へしば刈りに、おばあさんは川へ洗濯に行く時代の到来です。 太陽光発電も燃料代は無料になるので急速に普及していますがメガソーラーは 売電目的の営業行為。万年赤字のゴルフ場や広大な遊休地を持っている企業なら この不況下に、毎年億単位のお金を稼ぎ出すありがたい存在になっています。 個人のレベルでも小型のソーラーパネルとバッテリーがあればLED電球程度なら 一晩中あかあかと照らすことができるので急速に普及しています。 業者まかせで屋根にソーラーパネルを取り付ければ百万円単位のお金が必要ですが 趣味で細々とやる自作派にとっても少ない費用で毎年数万円の電気代が節約できる のは大きな魅力です。 そしてここで問題になってくるのが蓄電装置です。 たとえば、クルマの場合ならガソリンスタンドで満タンにして50リッターを 給油した場合、カーバッテリーで同じエネルギーを出そうとすれば、なんと 12トンもの電池を積み込む必要があります。 ガソリンのエネルギー密度が1万Wh/Kg以上はあるのに対し、カーバッテリーなら わずかに50、リチウムイオン電池でさえ高性能なものでも200を切ります。 これでは話になりません。 さらに加えるならば、カーバッテリーにしても同じ鉛電池のディープサイクル バッテリーにしても放電深度というものがありまして、容量いっぱいに使い込んで しまうと充電ができなくなったり、バッテリーの寿命を著しく縮めてしまいます。 1000回以上の充放電に耐えるようにするには放電深度を50パーセント以下にする 必要があり、これらを考慮すると実に24トンもの電池が必要になってきます。 電気自動車で長距離ドライブに出かける場合は、蓄電池を満載した大型トラック2台に 同行してもらう必要があります。 リチウムイオン電池の能力が優れているといっても、せいぜい鉛電池の数倍程度。 長距離ドライブは無理で、バッテリーパックも百万円以上はする高価なものです。 その点、鉛電池は安価な密封型MF(メンテフリー)が多くなり、性能も向上し しかも残容量を表示するインジケーターまで付いています。 実際には残容量ではなく単に電圧を大まかに測るだけの機能しか持っていません。 高価なバッテリーになると、そのものズバリ、小さな簡易電圧計が内蔵されている ものもあります。価格が高いだけで、小さな親切大きなお世話と言えるでしょう。 エネルギー密度は電池の能力をあらわし、CCA(コールドクランキングアンペア)は 電池の性能をあらわすと覚えておけばいいでしょう。 CCA値は電池の大きさに比例して大きくなるので誰にでもわかることです。 30A19=210 40B19=270 85D23=530 115D31=740 エネルギー密度はガソリンや軽油、灯油に比べると、2次電池は桁外れに小さく、 ドングリの背比べといったところでしょうか。 技術革新で能力は毎年アップしていますがせいぜい2~3割程度です。 ニッカド=42 ニッケル水素=60 鉛=50 ニッケル鉄=60 ニッケル亜鉛=75 亜鉛臭素=80 ナトリウム硫黄=120 常温型リチウム=80 高温型リチウム=105 リチウムイオン=130 金属(アルミ)空気=170 これらは重量あたりのエネルギー密度ですが、体積あたりの比較では大きい順に 高温型リチウム=235 ニッケル水素=200 常温型リチウム=150 ニッカド=135 このほかの比較方法に重量あたりの出力密度もありますが似たようなものです。 ラジコンでニッカドがしぶとく生き残っている理由はこれで理解できます。 経済面や資源面からとらえると、ニッケルやカドミウムは高価、特にカドミウムは 環境汚染物質に指定されています。 リチウムは資源に制約を受けています。 これらを一気に解決してくれるのが電気二重層キャパシタなのですが、残念ながら エネルギー密度がまだ一桁のレベルです。 スーパーキャパシタと呼ぶ人もいますが、これはNECトーキン製を意味します。 エアキャップが宇部興産製の空気緩衝材を意味するのと同じで、メーカー指定に なってしまいます。同等品をつくっている他のメーカーが気の毒になってきます。 そのようなわけで、何を何時間使用するのかで蓄電池の容量が決まってきます。 たとえば、消費電力が30Wのルーターを24時間、すなわち、すべて太陽電池で まかなうのであれば、1/3C(キャパ)を使うとして、2160Wもの蓄電池容量が 必要になってきます。容量の半分の1/2Cまで使うとすれば1440Wになります。 したがってソーラーパネルの発電量も300Wは必要なのですが、雨やくもりの日も 考慮しなければなりませんので400Wは欲しいところです。 平均的な家庭であれば、月に電力を333KWは使用するので、蓄電池の容量は25kw、 ソーラーパネルは4kwということになります。 家電量販店などですべてを業者まかせにすれば500万円はとられるでしょう。 費用の7割はリチウムイオン蓄電池が占めます。 無い知恵を絞って、ネットでさがしまくり、工夫に工夫を重ね、パネル設置や 配線を自分でやれば、蓄電池はすべてディープサイクル鉛電池になりますが、 100万円程度でしょうか。調べてみたところ、パネルも蓄電池も価格の下落が 激しく100万円でおつりがくる可能性もあります。 自作の場合は鉛電池ということもあって蓄電池の占める費用は1/3になります。 もちろんパワーコンディショナーやインバーターを含んでの価格です。 ただし、ここまでやるとすれば配線工事には資格が必要になってきます。 そして元を取るのに電気代が現状のままであったとすれば12年はかかることに なります。 電気料金は将来上がり続けるでしょうから7~8年が妥当でしょうか。 ヨーロッパでは電力自由化によって、電気料金が2~3倍になっていますから もしそうなれば5年です。30万程度の費用がかかった蓄電池が寿命をむかえる 時期で、その頃には台湾のメーカーが開発した酸化鉄リチウムイオン電池が 鉛電池の価格帯にまで下がっている可能性もあり楽しみです。 酸化鉄リチウムイオン電池は今は価格が鉛電池の価格は10倍もしますが、 寿命は13年もあるので今でも十分に魅力的です。 ソーラーパネルも同様で、アメリカ製のフレキシブルパネルなら軽量で 毛布やシーツを扱う手軽さでアウトドアにはもってこいです。 インドアでもベランダから垂らしたり、物干しに干す感覚で使用できます。 価格は中国製の2倍のワットあたり300円はしますが、国産のパネル400円よりは 割安です。こちらも現在においても十分に魅力的です。 というような状況ですので、100Wか200W程度のソーラーパネルで、2000W程度の 蓄電池で部分的に自家発電をやるのが現実的といえるでしょう。 費用もソーラーパネルと蓄電池で4万円以下ですみます。 徐々に増設していけば毎月数千円の負担ですみます。 LED電球6Wなら1ヶ月間無充電で夜間の照明を補ってくれますし、 通常の充放電の繰り返しなら電気毛布や電気背もたれ、電気スリッパ、 電気チョッキなどの暖房機器、ノートパソコン、小型液晶テレビ、ラジカセ、 さらに、ラジコンや鉄道模型など趣味の分野も電力会社のお世話にならずに すみます。ヒーター類など数百ワットの機器類は避けた方がいいでしょう。 蓄電池というのは人体の組織と似たところがあって、使用しなければ退化し 電圧が11Vを切れば補充充電をしてやらないと死んでしまいます。(自然放電) 食べ過ぎれば寿命を縮めます。(過充電) 使いすぎると疲労や過労状態になり早死にします。(過放電) 丈夫で長持ちさせるには、フロート充電とかトリクル充電と呼ばれている 微弱電流を絶えず蓄電池に流し込んでおくことで、雨の日や曇りの日は ソーラーパネルは微弱電流を蓄電池に充電してくれます。 そして、放電も4Wか6W程度の小電流を流しっぱなし、つまりLED電球を つけっぱなしにしておくと蓄電池は長持ちします。 そのためには蓄電池の容量がキロワットは必要になってきます。 最後に最近10年間の世界のエネルギー需要を調べてみました。 西暦2000年から2010年の10年間ですので東日本大震災直前のデータになります。 単位はEJエキサジュールです。WBGUより。新規のエネルギー供給源です。 石油=164から52に、1/3以下に激減 石炭=98から4に激減 天然ガス=96から165に、化石燃料では唯一の増加 原子力=9から0(ゼロ)に 水力=9から15に 旧バイオマス=20から5に 新バイオマス=20から100に 風力=0.13から135に、ほとんど千倍になっています 太陽光発電=0.01から1040に、10万倍を超えています 太陽熱=3.8から45に、12倍になっています 地熱=0.3から30に、100倍になりました 水力や地熱は環境破壊に直結します。 東日本大震災は不幸な出来事でしたが、日本人のエネルギーに対する考えを 一変させてくれました。危うく世界の孤児になるところでした。 -
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太陽光発電(バージョン2) 太陽光発電の元祖はアメリカのベル研究所です。 ビッグバンの背景放射を発見したのもベル研究所です。 これは、衛星通信の実用化に向けて雑音を調査していた 時の副産物、つまりオマケでした。 当時のベル研究所は世界ダントツの研究機関で、多くの 電気や通信に関する大発見や大発明をしています。 今から58年前、1954年にシリコン結晶を利用した現在の 原型が開発されました。 今日においても、単結晶タイプのシリコン系は変換効率が 20パーセントと高く超高効率太陽電池として、他を圧倒して います。 多結晶型は薄型になり、変換効率は最高で15パーセントです。 非結晶系のアモルファスは薄膜太陽電池と呼ばれ変換効率が 10パーセントの安物です。弱い光でも発電するのが特徴で 微々たる消費電力の電卓や時計に多用されています。 21世紀になって、高価なシリコンを使用しない化合物系の ものとして、低コストを目指す、銅、インジウム、セレンを 使用した薄膜タイプや、変換効率40パーセントを目指した 超高効率のカドミウム、テルル系の薄膜タイプが研究開発 されていますが、ああでもない、こうでもないと言っている 間に、シリコン系に圧倒されています。 研究開発も8時間労働で、のんびりとやっているところは 淘汰され生き残れません。韓国や、台湾、中国のように 巧妙に産業スパイを送り込んだり、最先端を走る企業の 研究所に勤めている人を大金で買収するなど、国境を越えて あの手この手で戦略を練っているところが勝利するなど 時代は変化しています。 太陽電池が、世界的に注目されるようになったのは2008年の オバマ大統領によるグリーンニューディール政策です。 2006年までは、日本のシャープが世界トップのシェアを 誇っていましたが、このときの太陽電池の市場は全世界で たったの1兆円産業でした。 この1兆円産業が、わずか数年で8兆円産業に急成長すると 予想していた経済学者は世界中でもきわめて少数でした。 2008年にはドイツ(旧東ドイツ)のQセルズに首位を奪われ、 シャープは世界第4位に転落しています。 そして、2012年にはQセルズは倒産、シャープは液晶パネルの 戦略ミスで危機に見舞われるという激変を遂げています。 2007年には、1兆円産業であった太陽電池は今日では10兆円を 超える破竹(はちく)の勢いで成長を続けています。 世界各地にメガソーラーが建設され、急成長が続いています。 かっての主役であった、日本とドイツのメーカーは国際舞台から 姿を消し、アメリカ、中国、台湾のメーカーがしのぎをけずって います。 特に、中国メーカーの低価格戦略はすさまじく、太陽光発電 パネルの国際価格をkwあたり10万円台にまで下落させ、一気に 普及に弾みをつけました。 中国にとってラッキーだったのは、太陽電池向けシリコンウエハーの 純度がシックスナイン(9.999999)で充分であったことです。 半導体向けならイレブンナイン(9.99999999999)は必要ですが、 シックスナインなら中国のメーカーでも大量生産できる品質です。 半導体とは異なりエッチング工程もありません。 2008年からは、年間100社を超える勢いで、シリコンウエハー、 保護フィルム、封止材、シラン系材料ガスなど必要部材を製造する ベンチャーカンパニーが登場し、驚異的な量のパネルが製造され ました。とりわけ、日本企業のサンテックを買収したことは、中国に とっては「大吉」と出て、労せずして太陽電池製造のノウハウを 獲得しています。 日本は、パネル価格は、まだまだ高止まりしていますが、 一部ではkw単価が30万円になり、価格下落は続いています。 ここで太陽電池産業の成長のすさまじさを数字で見てみます。 極端なのはドイツで、2000年には75kwであった太陽光発電は 2011年には25Gwと、実に330倍もの大激増です。 売電価格が、kwhあたり100円強と高めに設定されたため、 ドイツの企業や家庭の主婦たちは、競って装置を導入しました。 ほんの数年で装置の元は取れ、あとは儲かる一方です。 パートタイマーで稼ぐより、太陽光発電の方が収入が多いという 家庭が続出しました。パネルを増設する家庭も激増します。 2010年の世界シェアは以下の通りで、発電量は5.5Gwでした。 (1)アメリカのファーストソーラーが8.4パーセント (2)中国のサンテックパワー(尚徳太陽光電力)が8.1 (3)日本のシャープが6.8 (4)中国のTrinaSolar が5.3 Yingi、カナディアンソーラー、ソーラーファン、京セラ、 サンパワー、三洋電機と続きます。 2011年は、驚くべきことに、39.5Gwと7倍の生産量でした。 (1)サンテックパワー (2)ファーストソーラー (3)Yingi (4)TrinaSolar 中国勢の圧勝です。日本のメーカーは、シャープが6位、 京セラが10位と、ベストテンには2社がはいってはいるものの 世界シェアは低下する一方のジリ貧状態になっています。 太陽光発電の国際価格は、kwあたり20万円程度ですから、 39.5Gwで、7.9兆円になります。 世界一高い日本の相場で計算するとkwあたり40万円なので 16兆円産業になります。何の意味もありませんが。 中国勢は、これを10万円台にまで下げてダンピング攻勢をしたので 一気に世界シェアが、中国のメーカーだらけになりました。 売り先の43パーセントはドイツで、39ギガワットといえば 標準的な軽水炉原発39基分にも相当します。 日本では、ああでもない、こうでもないと言っている間に ドイツでは、原発15基分の太陽光パネルが、たったの1年で 設置されました。 2011年のドイツやスペインを中心としたヨーロッパは 太陽光発電のすさまじい乱売合戦が繰り広げられました。 そして、その反動は2012年早々に訪れます。 2007年、2008年と2年連続で世界一を誇っていたドイツの Qセルズが4月2日に経営破綻します。 1999年の創業からわずか13年目にしての破綻です。 ソロ、ソーラーミレニアム、ソーラーハイブリッド、などが バタバタと倒産し、アメリカにおいても、ソリンドラ、 エバーグリーンソーラー、スペクトラワット、と経営破綻が 負けんじとばかりに続出します。 理由はただ一つ。中国製品のダンピング攻勢です。 5kwで200万円はする太陽光発電装置一式を、100万円以下で 設置するところがあらわれ、50万円でもいいですよ、と、 なれば、誰もが心を動かされ、そちらへなびきます。 日本においては、そこまでの価格下落はまだまだ先でしょうが、 まちがいなく、今後も価格下落は続きます。 2012年も、太陽光発電のパネル業界は激変が続きます。 太陽光パネルの主要原材料であるシリコンの国際価格は、 ピークのkgあたり500円から、たったの20円にまで大暴落し、 これに対応できるのはアメリカと韓国しかありません。 中国勢は一掃され、アメリカと韓国のメーカーが安値攻勢で世界を 圧巻すると予想されます。 つまり、補助金という、その国の国策次第でパネルメーカーの 業績が決定づけられるという構造になっているからです。 価格が決定的な要因の業界ですので、日本国内ではCIS化合物の パネルを製造しているソーラーフロンティアがシェアを伸ばす ものとみられます。 ここの技術は優秀で、パネルのパワーはダントツといえるでしょう。 そして、今、白色発光ダイオードが、130年ぶりの照明革命に 加わり、新たに10兆円マーケットを築こうとしています。 LEDは、従来の白熱電球に比べて、電力消費量は1/10、つまり 電気代が一桁安くなり、寿命は10倍以上、コストパフォーマンスは 100倍以上になります。 さらに、2012年にはアメリカの研究所において、明るさ10倍の LEDが開発され、コストパフォーマンスが白熱電球の千倍という 信じられない時代が目の前に迫っています。 家庭用のLED電球は、交流100ボルトを、わざわざ直流の3ボルトに 下げていますので、バッテリーならインバーターの発熱ロスも なくなり、さらに効率が高くなります。 すでに価格競争は開始され、オーストラリアやフランスでは 白熱電球の使用を禁止する政府方針が示されています。 ヨーロッパには世界最大の照明メーカーフィリップスがあり、 アジアでは液晶で勝利を収めたサムスン電子が戦略を練っています。 アフリカで、ヘビやトラ、ライオンを追いかけている人たちは 約20億人。いまだに電気という近代的照明を持っていません。 月収は2000円ですが、油やタイマツを買えば消えてしまいます。 ワットあたり100円の、格安ですが高性能の単結晶太陽電池で 取り込んで、10万回以上の充放電が可能な電気二重層キャパシタに 蓄えて、白色LEDで光らせる生活が身近に迫っています。 そのような安価でパネルを供給できるのは、もはや中国製では なく、アメリカと韓国以外には見あたりません。 計算すればアフリカだけで、10兆円マーケットになります。 価格下落が続いたとしても、世界中の人が使い出せば100兆円の 巨大産業になる可能性を秘めています。 考えれば、中国も発展前の月収は2000円でしたから、今後は アフリカが最初のターゲットになりそうです。 LED電球なら、現在でも1ルーメン1円品がありますので 白熱電球の100ワット相当、1000ルーメン品が千円を切る価格で 売られています。 アフリカの夜が明るくなるのは、意外と早いかもしれません。 すでに移動式コンビニが登場しています。 LED業界も、熾烈(しれつ)な価格競争が間もなく始まります。 ここでも、アメリカや韓国勢が急伸するかもしれません。 中国や台湾勢も黙って見ているはずがないので、太陽光パネルを 上回る地球規模の大激戦が繰りひろげられることでしょう。 唯一、取り残されていたバッテリーも、スーパーキャパシタが すべての問題を解決してくれます。 この技術革新の時代に、化学反応を利用した乾電池などの 一次電池、鉛や、ニッケルカドミウム、ニッケル水素、 リチウムイオンなどの二次電池、さらに燃料電池などの 化学電池が、いまだにバッテリーの主役になっています。 物理電池には、太陽電池、熱電地、原子力電池などがあり、 純粋に物理現象だけで発電する仕組みになっています。 猛毒のプルトニウム239を燃料とした小型原子力発電機は すでに30年も前に開発されていて、惑星探査機に搭載され 活躍しています。 わずかな燃料で、長期間285ワットのパワーで放射性熱電子を 発生させます。 便利ですが、小型といえども原発は原発、こんな恐ろしいものを 地球上で使うわけにはいきません。 スーパーキャパシタと呼べばNECトーキンの製品を意味し ますので、正式には電気二重層キャパシタと呼ばれています。 構造はコンデンサーそのものですが、改良が進んだ結果、 エネルギー密度や電圧の高いものが開発され、IBMの社員が 立ち上げたベンチャー企業では、5分間の充電で480kmも 連続走行ができる電気自動車が登場しています。 化学電池の充放電回数は、せいぜい千回までですが、 スーパーキャパシタの場合は十万回以上が可能です。 毎日充電しても300年は大丈夫です。 つまり、バッテリーのゴミも1/100以下になりますので 環境問題をも解決するというオマケ付きになります。 ただし、ゴミとして処分するのは、夜叉孫のそのまた夜叉孫に なりますから買い換え需要の起きないバッテリーとなり メーカーにとっては最悪のバッテリーになるでしょう。 しかも、充電に要する時間は瞬時と、コンデンサーですから 当たり前のことですが、大容量でもわずか数分で済みます。 現在市販されているものは、試作品に毛が生えたようなもので 価格も高く、容量も小さなもので、量産効果が働いていません。 化学電池に比べて小型で軽量、安価になりますので大容量品が 実用化されれば、すべての化学電池は淘汰され消えゆく運命に あります。 スーパーキャパシタも開発したのはベル研究所と言いたい ところですが、こちらは自動車メーカーのGMで1957年の ことでした。文献によってはGEとしているものもあり、 いずれにせよアメリカのメーカーです。 ないものねだりをしても仕方がないので、当分はクソ重い バッテリーを使用するしかありません。 屋根に設置する太陽光パネルは、たいへん効率の悪いもので 太陽光発電に関与しない屋根大工さんは否定的です。 美観を壊し、雨漏りの原因になり、大型の台風には耐えられない 簡易取り付けが多いことを見抜いています。 良心的な大工さんなら、ベランダや庭への取り付けをすすめる はずですが、そのような恵まれた家は少数派で、こればかりは すんでいる人の、カラスのかってでしょになります。 ポータブルタイプが安くなっていますので、100万円単位の大型投資を して後悔するよりも、1万円とか10万円クラスで太陽光発電の 魅力を試してみるのもいいかもしれません。 設置場所にもよりますが、鳥の糞や粘性のゴミが付着しても ポータブルタイプなら、すぐに拭き取れますので、発電能力を 常時、フルに発揮できます。 カラスやハトは大きいだけに糞も大きく要注意です。 ゴミの付着は、目には見えなくても手ぬぐいで拭いてみると かなり黒っぽくなるのでバカにはできません。 屋根に設置するタイプは汚れ放題ということになります。 設置型の太陽光発電は10年単位で、保証とか元を取るとうたって いますが、たったの1年で状況が一変する業界ですからリスクが高く 短期的な目で見るべきでしょう。 CINKO SOLAR社のCNCB100W-12が、アタッシュケースタイプで 100Wのハイパワーで1.6万円と、最高にコストパフォーマンスの すぐれたものです。パネルは1080x840mmと100ワット発電で、 折りたためば、540x840mmとコンパクトです。 ワット単価が160円と相場の半額です。 他にも、太陽を自動追尾する自動追尾太陽光発電システムは 大変効率が高く、朝の9時から夕方の5時まで、8時間も、 発電能力のピークが続きますので、発電量は99パーセントにも達し、 常設タイプの3.3倍にもなります。 これは、すばらしいことで、屋上とか、南向きの広いベランダや 庭があれば、迷わずこの方式を取り入れたいところですが、 折りたたみ式100Wパネル(25Wx4枚)、448x424mm、8kgで 超コンパクトですが、価格は15.5万円もします。 高価ですが、40AhものEB(ディープサイクル鉛バッテリー)や 800Wインバーターなどの付いたシステム一式なので、エアコンや 電子レンジ以外、ほとんどの電化製品が使用できます。 LED電球だけなら、連続で100時間も照らし続けてくれるので 地下室に4日間閉じこめられても照明には困りません。 そしてここでも問題になるのはバッテリーで、40Ahにもなると 15.6kgと尋常な重さではありません。ドクソ重くなります。 スーパーキャパシタの10倍以上です。簡単に移動はできません。 ワット単価は、単純計算では1550円にもなりますが、常設型の 3.3倍の発電能力、大容量EBバッテリー、コントローラー、 800Wインバーターが付いてきますので、実質はかなり安くなり、 200円程度でしょうか。 屋根に取り付ける常設型が300円もするのは高すぎます。 ポータブル型は、一般論として、常設型より高くなるので、 常設型がまだまだ安くなるともいえるでしょう。 そして、ここで、電気代の比較をしてみます。Kwhあたりでは、 原子力=10.52円+使用済み核燃料の処理費 火 力=9.91円 水 力=3.91円 太陽光=無料 原子力に関しては、電源開発促進税や国の一般会計など税金から 支出している金額が大きく、電力会社の負担が軽く済むように 仕組まれているので、本当のところは相当な金額になります。 20円かかるのか、あるいは30円なのか、不足分は私たちの税金から 投入されますので、電力会社は涼しい顔をしていられます。 太陽光発電による売電にしても、負担は消費者の電気料金が 上がることによって、まかないますから、42円/kwhは消費者の 分散負担になります。 そして、もっとも頭にくるのは、企業など大口需要家に対しては 原価スレスレで供給していることです。 これは東京電力の数字の分析によって明らかにされたことですが 利益のほとんどは一般家庭の電気料金になっています。 電気料金が、アメリカの2倍、韓国の3倍というのは一般家庭であって 大口使用の大企業にとっては、痛くもかゆくもなかったわけです。 公共料金という基本理念を忘れて、大口は安く、小口は高くという 商売人になりさがっています。ガスや水道、NHKはここまでひどくは ありません。 そこで、ささやかながらも、お返しをしなければなりません。 2年前、すべての照明を白熱電球からLEDに取り替えることによって 毎月の電気代が1万円から5千円に劇的に安くなりました。 電気≒照明ですので、LED効果は絶大でした。 古い家なので、白熱電球のソケットを使用している照明が多く、 30個の白熱電球を、すべてLEDにするのに3万円かかりましたが 半年でペイし、使用電力の半減化に成功しました。 そして昨年は、蛍光灯スタンドをやめて、白熱電球用のスタンドに LED電球を差し替えて使用しています。 今年は、蛍光灯をLEDにしようと思ったのですが、蛍光灯型LEDは 高価で、安定器をカットするなど面倒な作業があるので、 安価な白熱電球用のソケットに取り替え、昔の田舎風のような 古くさい貧乏人にふさわしい部屋にいたしました。 やはり、白熱電球をLEDにしてこそ、電気代の9割カットという 大きなメリットがあるわけで、LEDのシーリングライトは、 高価なだけで、従来の蛍光灯と比べるとメリットは3割程度です。 LED電球が出始めた頃に比べると、今日では種類が多くなり、 ルーメンが2倍になって、価格が半分になるなど、メリットは ますます大きくなっています。 -
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最近はテレビコマーシャルや紙面等で、大々的に太陽光発電を促す広告が数多く見られます。震災後、いつかまた起こり得る震災に備え、太陽光発電に関心が高まっています。太陽光発電への興味は日本中のようで、各地で太陽光発電のイベントが開催されたりと私たちが身近に知ることができるようになりました。太陽光発電の魅力は、停電しても問題ないこと、余った電気は売ることができ、光熱費削減等のメリットがあります。オール電化も一緒に導入します、という家庭も多いようです。やはり電気と比べると火災の心配があるガスコンロを避ける方が多いんですね。太陽光発電 見積り最大5社まで無料見積り提示!エコ奉行頼れる業者さんにお願いしたいな、と思いました。費用も大事なんですが、太陽光発電は何十年経と寿命が長いものですし、長期的に考えないとってことですね。
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目標として、エアコンを動かせるレベルの太陽光発電システムの構築。
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電池式は次のとおりである。 合計すると次のようになる。 この鉛蓄電池の溶液の初めの質量をM[g]とする。 また、とする。 鉛蓄電池の初めの質量濃度パーセントをとすると、 これを放電して、電子を流したとき、 の反応より、 はで、はであるから、 質量濃度パーセントは、 また、初めの質量は、初めの体積と初めの濃度によって、 と表されることもある。
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おひさまさんさん 太陽光発電のエーライフ
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太陽光発電について 太陽光発電パネルはアルベドを下げる働きがあるが、発電により化石燃料の消費を抑える働きもあるので、地球温暖化にはほとんど寄与しないであろう。それゆえ、太陽光発電は大いに推奨すべきであろう。黒っぽい屋根に太陽光発電パネルを設置することは、十分に地球温暖化対策となっている。エネルギーの分散活用は、送電ロスを減らす効果もあるであろう。しかし、活用法に対し、十分な対策を考える必要があるように思われる。 いくつかの問題点のひとつとして、太陽光パネルの発電効率の問題がある。一般に販売されている太陽光パネルの変換効率は最大で約20%と言われている。残りの80%の内、散乱や透過を除くと、かなり熱となるだろうと思われる。太陽光の内40%近くは赤外線であり、発電に寄与しないともいわれている。シャープは約40%以上の変換効率を達成しているらしいが、変換効率64%のものをイタリアのチームが特許申請したという話が最近飛び込んできた。これほどの変換効率ならば、地球温暖化どころかすべてのエネルギー問題が解決するかもしれない。しかし、イタリアと日本だけで話題になっているようで、英語版の解説が見つからないのが気になる。正式発表もなされていないようなので、真偽のほどはよくわからない。 なお、変換効率80%の集光式ソーラーパネルもIBMから発表されているらしい。 この場合、30%の発電と50%程度の発熱となっているようである。100℃近い高温になっているので、この熱も利用できるということらしい。 どうも不確かな情報で混乱している。もう少し詳しく調査してから述べることにしよう。 ところで、太陽光を集光して高温を作り、それによって発電する方法もあるようである。太陽熱温水器などを含む従来の技術の延長であるが、この方面もかなり進化しているようである。今後は、太陽熱と太陽光発電の両者を融合したものが主流になるかもしれない。 2016.05.06 2016.05.07 いくつか間違いがあったので修正した。
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太陽光発電メーカー シャープ、京セラ、パナソニック、三菱、サンヨー、昭和シェル石油 . 兵庫県補助 ホーム>暮らし・環境>環境>地球環境 >住宅用太陽光発電システム導入資金補助事業について http //web.pref.hyogo.jp/hw28/hw28_000000027.html 兵庫県加古川市のソーラー・太陽光発電 http //phonebook.yahoo.co.jp/search/a28210/g4205000/ Yahoo!電話帳トップ 兵庫県 加古川市 建設・建設資材・不動産 住宅設備・家具・装備品 ソーラー・太陽光発電 http //phonebook.yahoo.co.jp/search/a28216/g4205000/ www.fp-solar.co.jp/ フジプレアム株式会社 Fujipream Corporation(英) www.pv-captain.com/index.html 株式会社キャプテン 〒651-0083 神戸市中央区浜辺通5-1-14 3. エネルギー産業 4. 太陽エネルギー、再生エネルギー 5. 太陽光セルの販売 ヒロトモエナジー株式会社 〒660-0862 兵庫県尼崎市開明町2丁目11 神鋼建設ビル3階
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太陽光発電 ~ シリコン系の圧勝 太陽光発電の元祖はアメリカのベル研究所です。 ビッグバンの背景放射を発見したのもベル研究所です。 当時のベル研究所は世界ダントツの研究機関で、多くの 電気や通信に関する大発見や大発明をしています。 今から58年前、1954年にシリコン結晶を利用した現在の 原型が開発されました。 今日においても、単結晶タイプのシリコン系は変換効率が 20パーセントと高く超高効率太陽電池として、他を圧倒して います。 多結晶型は薄型になり、変換効率は最高で15パーセントです。 非結晶系のアモルファスは薄膜太陽電池と呼ばれ変換効率が 10パーセントの安物です。 21世紀になって、高価なシリコンを使用しない化合物系の ものとして、低コストを目指す、銅、インジウム、セレンを 使用した薄膜タイプや、変換効率40パーセントを目指した 超高効率のカドミウム、テルル系の薄膜タイプが研究開発 されていますが、ああでもない、こうでもないと言っている 間に、シリコン系に圧倒されています。 太陽電池が、世界的に注目されるようになったのは2008年の オバマ大統領によるグリーンニューディール政策です。 2006年までは、日本のシャープが世界トップのシェアを 誇っていましたが、このときの太陽電池の市場は全世界で たったの1兆円産業でした。 この1兆円産業が、わずか数年で8兆円産業に急成長すると 予想していた経済学者はきわめて少数でした。 2008年にはドイツ(旧東ドイツ)のQセルズに首位を奪われ、 シャープは世界第4位に転落しています。 そして、2012年にはQセルズは倒産、シャープは液晶パネルの 戦略ミスで危機に見舞われるという激変を遂げています。 2007年には、1兆円産業であった太陽電池は今日では10兆円にも 達する破竹(はちく)の勢いで成長を続けています。 世界各地にメガソーラーが建設され、急成長が続いています。 かっての主役であった、日本とドイツのメーカーは国際舞台から 姿を消し、アメリカ、中国、台湾のメーカーがしのぎをけずって います。 特に、中国メーカーの低価格戦略はすさまじく、太陽光発電 パネルの国際価格をkwあたり100円台にまで下落させ、一気に 普及に弾みをつけました。 日本は、パネル価格は、まだまだ高止まりしていますが、 一部ではkw単価が300円になり、価格下落は続いています。 ここで太陽電池産業の成長のすさまじさを数字で見てみます。 極端なのはドイツで、2000年には75kwであった太陽光発電は 2011年には25Gwと、実に330倍もの大激増です。 売電価格が、kwあたり100円強と高めに設定されたため、 ドイツの企業や家庭の主婦たちは、競って装置を導入しました。 ほんの数年で装置の元は取れ、あとは儲かる一方です。 パートタイマーで稼ぐより、太陽光発電の方が収入が多いという 家庭が続出しました。パネルを増設する家庭も激増します。 2010年の世界シェアは以下の通りで、発電量は5.5Gwでした。 (1)アメリカのファーストソーラーが8.4パーセント (2)中国のサンテックパワー(尚徳太陽光電力)が8.1 (3)日本のシャープが6.8 (4)中国のTrinaSolar が5.3 Yingi、カナディアンソーラー、ソーラーファン、京セラ、 サンパワー、三洋電機と続きます。 2011年は、驚くべきことに、39.5Gwと7倍の生産量でした。 (1)サンテックパワー (2)ファーストソーラー (3)Yingi (4)TrinaSolar 中国勢の圧勝です。 太陽光発電の国際価格は、kwあたり200円程度ですから、 39.5Gwで、7.9兆円になります。 世界一高い日本の相場で計算するとkwあたり400円なので 16兆円産業になります。 中国勢は、これを100円台にまで下げてダンピング攻勢をしたので 一気に世界シェアが、中国のメーカーだらけになりました。 売り先の43パーセントはドイツで、39ギガワットといえば 原発40基分にも相当します。 日本では、ああでもない、こうでもないと言っている間に ドイツでは、原発15基分の太陽光パネルが、たったの1年で 設置されました。 2011年のドイツやスペインを中心としたヨーロッパは 太陽光発電のすさまじい乱売合戦が繰り広げられました。 そして、その反動は2012年早々に訪れます。 2007年、2008年と2年連続で世界一を誇っていたドイツの Qセルズが4月2日に経営破綻します。 1999年の創業からわずか13年目にしての破綻です。 ソロ、ソーラーミレニアム、ソーラーハイブリッド、などが バタバタと倒産し、アメリカにおいても、ソリンドラ、 エバーグリーンソーラー、スペクトラワット、と経営破綻が 負けんじとばかりに続出します。 理由はただ一つ。中国製品のダンピング攻勢です。 5kwで200万円はする太陽光発電装置一式を、100万円以下で 設置するところがあらわれ、50万円でもいいですよ、と、 なれば、誰もが心を動かされ、そちらへなびきます。 日本においては、そこまでの価格下落はないでしょうが、 まちがいなく、今後も価格下落は続きます。 そして、今、白色発光ダイオードが、130年ぶりの照明革命に 加わり、新たに10兆円マーケットを築こうとしています。 すでに価格競争は開始され、オーストラリアやフランスでは 白熱電球の使用を禁止する政府方針が示されています。 アフリカで、ヘビやトラ、ライオンを追いかけている人たちは 約20億人。いまだに電気という近代的照明を持っていません。 月収は2000円ですが、油やタイマツを買えば消えてしまいます。 太陽電池で取り込んで、電気二重層キャパシタで蓄えて、 白色LEDで光らせる生活が身近に迫っています。 計算すればアフリカだけで、10兆円マーケットになります。 考えれば、中国も発展前の月収は2000円でしたから、今後は アフリカが最初のターゲットになりそうです。 日本でも、中国直輸入のLED電球なら、100W相当品でも1000円を 切る価格で売っています。 アフリカの夜が明るくなるのは、意外と早いかもしれません。 -