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ーる電化住宅にあるIHはガスより値段が高く時間もかかります

「IHは光熱費がおトク」がウソなのかどうか、国民生活センターがおもしろい実験をしています。
IHとガスで3リットルのお湯を沸かすのにかかる時間と費用を3種のナベで比較した実験です。
IHでステンレスナベを使った場合のみ湯沸かし時間は短かったものの、それ以外の比較ではガスが圧勝。そのステンレスナベの比較でも、費用の面ではガスの勝利。ナベの素材によっては時間も費用も2倍もかかる、というのが隠されたIHの実態だったのです。

パスタに30分以上もかかる

このガスの沸きあがりの早さは、料鍵理時間にも大きな差となってあらわれます。
4リットルのお湯を水から沸かしてパスタをゆで上げるまでの時間を比較した実験です。使用したのはアルミ寸胴ナベ。ガスも「最大火力」、IHも「強火」(22kW)でヨーイ・ドン。
ガスコンロは12分34秒でお湯が沸騰し、19分44秒でパスタがゆで上がりました。これに対してIH
(オールメタル対応)は沸騰までに23分38秒とガスの2倍近くかかっています。そして開始から31分でゆで上がり。ガスに遅れること11分16秒!料理にこんなに時間がかかっては、欠陥調理器と断定されてもしかたない。

オール電化のIHは3カ所同時につかえない

またIHは総電力の上限が5.8kWと定められています。IHの総電力消費量が、これを超えると自動的に火力(磁力)が下がります。つまりIHは3口であっても3カ所を同時につかうと“火力”が急に落ちてしまいます。つまり、それだけ調理時間は長くかかってしまう。

単重シリコン太陽電池と太陽光発電のメリット

様々な種類の太陽電池の中で、最も古い歴史と実績のある太陽電池が単結晶シリコン太陽電池です。単結晶であるということは、シリコン原子が固体中の全体に3次元的に規則正しく並んだ状態であることで、材料としてのシリコンが最大限の能力を発揮できる状態といえます。
こうしたことから、現在実用化されている太陽電池の中では、単結晶シリコン太陽電池が最も高い変換効率を示します。

この太陽電池は、パソコンで使われているメモリやCPUといった、原材料と同じように単結晶シリコンのウエハから作られるのもので、製造方法も一般的な半導体製造技術との共通部分が多くあります。
しかし、高純度な単結晶のシリコンウエハは高価です。太陽光発電の普及のためには、太陽電池の低コスト化がとても重要です。そこで、太陽電池用のシリコンウエハは、用のシリコンほど高純度である必要性がないことから、ソーラーグレードシリコンと呼ばれる安価な材料を元に作られています。

シリコンウエハは、種結晶シリコンを元に高温で形成した円柱状の単結晶シリコンインゴットを、厚さ200叩程度に薄くスライスすることで作製されます。通常は、電子の拡散長が長くてより大きな光電流を取り出せるという理由で、p型のシリコンウエハが用いられますが、n型が用いられる場合もあります。p型シリコンウエハの表面から、リンを拡散させて薄く、型層を形成し、次に集電用表面電極と反射防止膜、裏面全体に電
極を形成したものが、図に示す最も基本的な太陽電池の構造となります。実際に使われる太陽電池では、この基本構造に各種機能を果たす層を追加して、より高い効率とするための様々な工夫がされています。写真は単結晶シリコン太陽電池の一例で、表面は黒っぽく無地で、形状は擬似正方形をしています。白くし型に見えるものは、表面電極です。

建て替え、引っ越しの際は 設置環境を要チェック

太陽光発電の(太陽光発電とは?)家のリフォームで屋根の修理や塗り替えをするときは、太陽電池、架台、取り付け金具を外す必要がありますが、いったん外しても、再度設置することができます。その際、太陽電池、パワーコンディショナ、接続箱はそのまま利用できますが、配線関係の部材は新しくしましょう。
建て替える場合は、システムの能力を充分発揮できるよう、屋根の方角や角度、太陽電池の設置面積などを検討して設計しましょう

引っ越しの場合は、まず、個人所有の一軒家であることや、屋根材が設置に適していること、モジュールを載せる広さが確保でき、かつ太陽光発電に適した方角であることなどを確認します。
太陽光の反射がご近所の迷惑にならないとも限らないので、事前に話をしておくことも大切です。
また、同じ太陽電池を使用しても、周辺環境が変わると移転後の発電量も変化します。新たにデータを取り直しましょう。
移転先が同じ電力会社の管轄内であれば、それまでの契約が保持されますが、管轄外の場合は、新たな契約手続きを行う必要があります。

今後期待されるリユース、リサイワル

移転先で使えなくなった太陽電池は、産業廃棄物として処理することになりますが、ガラス、金属、シリコンなどは、リサイクルできるよう開発が進められています。
また、若干ではありますが、モジュールのリサイクル業者による中古品の売買も行われています。
ただし、一部に経年劣化がみられるという調査報告もあり、購入の際には注意が必要です。

近未来の太陽電池と太陽光発電のデメリット

単一の材料で作られた太陽電池の中でこれまでに報告されている最も高い変換効率はシリコンです。そのため、変換効率100%の太陽電池を作るのは極めて難しいと考えられます。

変換効率の理論的な限界値(理論限界効率)は、基本的に半導体のバンドギャップにより決まります。理論効率は計算法により多少変化しますが、バンドギャップ叫或付近で最大になります。これは、バンドギャップによる開放電圧と短絡電流密度の変化により説明されます。バンドギャップが小さい時は、光吸収が広い波長範囲で起こるために短絡電流密度は増加しますが、開放電圧はフエルミレベルの差が小さくなるために減少します。逆にバンドギャップが大きい場合は、開放電圧は増加しますが、光吸収が小さいために短絡電流は減少します。この両者のバランスにより、変換効率はバンドギャップ付近で最大になります。

変換効率の低下には様々な要因がありますが、光の反射・透過による損失と光エネルギーの損失が最も大きく、これにより理論限界効率は釦%程度まで減少します。光エネルギーの損失は、どんなに光のエネルギーが高くても、バンドギャップに相当するエネルギーしか電気に変換されないことによって起こります。また通常は、光反射を抑制するため、太陽電池の受光面には反射防止膜をつけます。

もし半導体内に欠陥があると、電子と正孔はそこで再結合を起こし、変換効率は低下します。電子と正孔の再結合は、半導体の表面と裏面でも起こるため、この再結合を抑制する層を形成することもあります。実際の太陽電池では、これらの要因による変換効率の低下を防ぐために様々な措置が取られています。さらなる高効率を得るためには、異なるバンドギャップをもつ複数の太陽電池構造を組み合わせた多接合と呼ばれる構造が必要になります。

太陽電池は「お客様に迷惑をかけない」というタテマエ

では、9電力体制には安定供給上、具体的にどのような欠陥があったでしょうか。少な くとも2つのことを指摘することができます。
1つ目は消費者が主体的に節電に取り組むしくみがなかったことです。 首都圏に住んでいる人は記憶にあるでしょうが、計画停電とはエリアを細かく区切って、 事前に指定された時間帯にそのエリア内への電気の供給を一律に止めるというものでした。

参考:太陽光発電メリット・デメリット

1つ目は消費者が主体的に節電に取り組むしくみがなかったことです。 首都圏に住んでいる人は記憶にあるでしょうが、計画停電とはエリアを細かく区切って、 事前に指定された時間帯にそのエリア内への電気の供給を一律に止めるというものでした。

つまり、それは「強制的・画一的な需要抑制手段」でした。人々の電気に対する切実度はま ったく考慮に入れられず、停電の時間帯が問答無用で指定きれました。
こういった対応を取らざるを得なかった原因を探っていけば、電力会社のそれまでの安 定供給に対する考え方に行き着きます。その考え方とはひと言でいえば「お客様に迷惑を かけない」という信念です。
こう書くと悪いことではないように思えますが、そこに大きな落とし穴がありました。
この信念に基づき、電力会社は「需要家がどれだけ多く電気を使おうとそれを満たすだ けの供給力を十分に持己ことに強い使命感を持っていました。その強い使命感のおかげで、 消費者にとって電気は空気や水と同じように、欲しい時にはいつでも手に入れられるもの になりました。口を開ければ空気が入ってくるように、蛇口をひねれば水が流れてくるよ うに、コンセントにプラグを差し込めば電気製品はいつだって使えました。
ただ、常に「十分な供給力」を持つためには、年間を通じて電気の消費量が最も多くなる 日にも問題なく対応できるだけの発電設備を抱えておく必要があります。それは春や秋な どの不需要期には多くの設備が稼働せずに遊んでいることを意味します。

太陽光発電の利点

海外メーカーの場合はカントリーリスクの問題もあります。
例えば、先に紹介した中国のサンテックは〃国策企業“であるため、もし今後の国の体制に変化があれば企業として存続しているかどうかはわかりません。
海外メーカーの製品を導入検討するのであれば、こうしたリスクも十分に考慮しておく必要があります。

とはいえ、とにかく早く元を取ることを優先するようなケースでは、海外メーカーの選択もいいでしょう。補償面での心配はあるものの、今後、国内メーカーの太陽電池よりもトータルで半額になるようであれば導入してもよいのではないか、というのが個人的な意見です。

国内メーカーの太陽電池でも現状では10年前後か十数年で元が取れる時代です。初期費用が半額で済むなら、5年や6年で元が取れてしまうことになります。これは太陽光発電の長所や短所ともとれます。

また、5〜6年経って償却のめどがついたとき、実際の発電量や機器の安定具合など諸々を検証してみて、その後のプランを考え直すこともできます。よければ使い続ければいいでしょうし、増設して発電量を増やすという判断もあるでしょう。逆にダ メならダメで利益が少し出たところで他のメーカーに買い換えるといった判断もあるかもしれません。

そのほか、米国のファーストソーラーという企業も太陽電池の生産量が多く、メーカーとしては有名です。単価も安いのですが、モジュールの原料に日本では規制の厳しいカドミウムを使っている点から国内の普及は難しい状況です。
日本製または海外製を選ぶにしろ、アフターケアの良し悪しや、10年後、15年後を最初から見すえたうえでプランを立てていくことが理想です。

太陽電池の基本的なしくみとメリットデメリット

p型半導体と、型半導体を接触させると、その接合部には正の電荷と負の電荷を持つ2つの層が形成され、これらの層により半導体内部に電界が発生します。この内部電界が太陽電池の最も重要な部分です。
もしこの内部電界がないと、光を当てても電気を作ることはできず、太陽電池として機能しません。この内部電界がどのようにして形成され、どんな役割を持っているのかを考えてみましょう。

まずp型半導体では、半導体中の不純物原子は室温で負にイオン化して、不純物原子と同じ数だけ正孔が存在します。|方、n型半導体の場合には、不純物原子は正にイオン化し、半導体中には多くの電子がいます。そして、p型.n型半導体中の正孔と電子は、それぞれの半導体内を自由に動き回っています。このp型。n型半導体を接触させpn接合を形成すると、p型半導体の正孔は、型領域へ、逆に、型半導体の電子はp型の方へ移動し始めます。しかし、もともと正孔は電子が抜けてできる穴のようなものなので、もし正孔が電子と衝突すると、電子と正孔はエネルギーを放出して消滅します。これは、光によって電子と正孔ができる時のちょうど逆のことで、この電子と正孔が消滅する現象を再結合と呼びます。電子と正孔の再結合はpn接合領域で最も強く起こり、結果としてpn接合付近には正電荷と負電荷を持つ層が形成されます。太陽電池の内部電界は、この2つの層により発生します。この電界層が形成されると、正孔と電子はpn接合部の正負の電荷によって追い返され、それぞれ反対側には拡散できなくなります。

pn接合部に生じた内部電界は通常の電池に似た働きをします。特に太陽電池では、光によって生じた電子と正孔は接合部の正負の電荷により引き寄せられ、最終的に電流となって太陽電池から流れ出します。これが太陽電池の最も基本的なしくみです。

いまや家電量販店でも購入可能

従来の家電メーカーとは異なる昭和シェル系のソーラーフロンティアが、太陽電池の生産量を飛躍的に増やしています。
太陽電池製造へのメーカーの新規参入だけではなく、太陽光発電システムの販売 ルートや手法にも新たな試みが取り入れられています。
テレビ通販による販売は先にも紹介しましたが、大手の家電量販店の店頭でも、電気自動車や太陽光発電システムが購入できる時代になりました。わざわざ優良なディーラーや設置業者を探す努力をしなくても、会社の行き帰りなどにふらっと店舗を訪れ、そこで見積もりを取ったり相談に乗ってもらったりすることも可能です。

太陽光発電に関しては、現状は大手家電量販店で注文したからといって、価格が劇的に安くなることはないようです。街中の設置業者に頼む場合と同価格程度です。
というのも、大量仕入れで在庫して薄利多売をするテレビやパソコンと違って、太陽電池は店頭在庫していません。成約後にメーカーから取り寄せ、下請けなどの設置業者の元に送られることが一般的です。

また成約に至るまでのプロセス(顧客の屋根の状況を確認して希望や予算も聞いて見積もりを取る)も、街中の設置業者に頼むのとほぼ同じです。結局は一軒一軒で千差万別の環境を調べるため、屋根に上ってみて日当たりや日照の具合、また屋根材などを逐一調べていく必要があるからです。

いわば家電量販店は、新たな販売代理店のようなものと思えばよく、そのため価格 面でも街中の設置業者に頼む場合と大きな差はありません。
とはいえ、いずれ太陽光発電が普及して太陽電池の量産が進めば、このような「異業種参入」は価格を押し下げ、普及に貢献していくことでしょう。