太陽光発電の概要と利用方法

太陽から放出される光エネルギーを利用して、家庭やオフィスに電力を供給できるシステムです。米国エネルギー省が2009年に公表したデータによると、米国のエネルギー消費の約8％が再生可能エネルギーから供給されており、そのうち太陽光が占める割合は約1％です。適切な設置場所と機器を選べば、太陽光システムは家庭の電力需要の全て、あるいは一部をまかなうことが可能です。

集光型太陽熱発電（CSP）

集光型太陽熱発電は、鏡で太陽光を集めて受光装置に集中させ、熱エネルギーに変換して発電します。代表的な方式には太陽皿（パラボラディッシュ）や線形集光システムがあります。集光面積が大きいほど多くのエネルギーを吸収でき、電力へと変換できます。米国エネルギー省によれば、1基のCSPプラントは約9万世帯に電力を供給できるとされています。

太陽光発電（フォトボルタイクス）

太陽光電池（ソーラーパネル）は、太陽光を直接半導体で吸収し電気に変換します。時計や電卓といった小型機器から、給水ポンプや家庭用電化製品、通信衛星まで、さまざまな規模で利用されています。

太陽熱給湯システム

太陽熱給湯は、屋根に設置したパネルやディッシュで太陽光を利用して水を加熱し、保温タンクに蓄える方式です。ポンプで循環させる「アクティブ」方式と、重力で自然循環させる「パッシブ」方式があります。米国エネルギー省の調査では、設置条件や機種により、給湯費用が月額で50％〜80％削減できると報告されています。

熱エネルギー貯蔵システム

曇りや雨天時に太陽光が不足した場合に備えて、熱エネルギーを貯蔵できるシステムが必要です。主に融融塩や熱油を熱媒体として用い、余剰熱を蓄えて後で電力に変換します。