近年、再生可能エネルギー、持続可能な仕組み作りが注目を集め、多くの個人、事業主がその手段として太陽光発電に取り組んでいます。では、具体的に太陽光発電はどのようなものなのでしょうか？ここでは太陽光発電の仕組み、太陽光発電の必要性・メリット、太陽光発電の欠点・デメリットについて解説していきます。

太陽光発電とは何？仕組みを詳しく解説

太陽光発電は、簡単にいうと太陽の光を電気に変換することです。発電するためには多くの方法があります。具体的には「石炭、石油を燃やす」「ダムの水圧を利用する」「ウランを爆発させる」「風力で風車を回す」などの方法です。

ここに太陽光発電が加わるわけですが、根本的に上記のものと異なるのはタービンを回さないことにあります。火力、水力、原子力、風力についてはその発生原理は異なりますが、電気を発生させるタービンに設備が直結しているのです。つまり何らかの外部的な力によってタービンが回転し、電気を生み出しています。対して太陽光発電は、太陽の光をソーラーパネルに当てることで電流が発生し、それを電気として活用するので、発電原理が根本から異なるのです。

具体的には、ソーラパネルはマイナスの電気を帯びたn型半導体、プラスの電気を帯びたp型半導体から構成されています。これが電気を発生させるために不可欠なプラス極、マイナス極を生み出し、ここに太陽光のエネルギーが加わると電子が電動を行き来するので電気が発生するのです。この集合体を太陽電池と呼び、その最小単位をセルといいます。このセルが無数に集まることでソーラーパネルを構成しているのです。

太陽光発電の必要性・メリットとは？

太陽光発電の必要性は近年非常に大きなものとして認知されています。かつての大量生産、大量消費、大量廃棄の時代は終わりを告げ、とくに先進国において持続可能なエネルギー政策が推し進められているのです。これは、かつて先進国といわれる国々が好き勝手に生活様式や戦争の中で地球を汚染してきた反省ともいえますが、形式的には地球のすべての国が参加して取り組んでいます。

このような取り組みは近年「SDGs」という言葉で形容されるようになり、我が国でも国や社会的要請から取り組みに参加する個人や企業が増えているのです。そのもっとも外形上わかりやすく、取り組みやすい形として太陽光発電があります。つまり、太陽光発電に取り組んでいることそのものが「SDGsを推進しています」というアピールになり、個人、企業としてのイメージアップにつながるのです。

また、太陽光発電は、ほかの発電方法と比較してタービンを回す必要がないので、発電ロスが少ないのがメリット。発生した電力はパワーコンディショナーで変圧され、すぐに使用できます。大規模な施設が必要な上、タービンで発生した電気を取り込むロス、送電線を介して各家庭に送られるまでのロスを考えると、太陽光発電がいかに効率の良い発電方法なのかがわかるでしょう。環境負荷が少ないのも特徴です。大規模な施設を必要としないことは土地、スペースの活用、自然環境の保護などの観点からも比較的環境負荷が少ないといえます。

太陽光発電の欠点・デメリットとは？

よいことばかりに見える太陽光発電ですが、欠点やデメリットも当然あります。

まず、太陽光発電はソーラーパネルを使用し、これに起因するものが挙げられるのです。ソーラパネルはその性能や耐久性を満たすために多くの有毒物質が使われています。セレン、カドミウム、鉛などがその代表格です。セレンは過剰に摂取すると嘔吐、吐き気、皮膚、呼吸器、神経への中毒症状が発生します。カドミウムは骨がもろくなり、衰弱し死にいたるイタイイタイ病の原因なのは有名な話です。

鉛は、体内に残りやすく大量に摂取すると造血系、神経、臓器に障害が出て、さまざまな症状を引き起こします。ソーラパネルは適切に処理されれば問題ありませんが、現実問題はそうではありません。回収した業者が、処分費用を浮かせるため不法投棄したり間違った処理方法をしたりする、といった原因によって自然界に有害物質が流れ出ることになります。

実際、世界的にソーラパネルの杜撰な管理による人体への健康被害は深刻な問題として取り上げられているのです。毎年、発電効率が下がることや安定的に発電を確保しづらいこともデメリットでしょう。太陽光発電は太陽が出ていなければ、発電できないので、発電量は天候次第となります。

また、ソーラーパネルは長くても20年が寿命といわれており、毎年5%ずつほど発電量が減少するのです。電力を安定的に確保し、供給するという意味ではあまり頼りにならないのが現状といわざるを得ないでしょう。

まとめ

ここまで、太陽光発電の仕組み、太陽光発電の必要性・メリット、太陽光発電の欠点・デメリットについて解説してきました。太陽光発電はエコな発電方法として注目されるなど多くのメリットがありますが、その分、適切な廃棄方法の問題などデメリットもあることがわかります。上記を参考に正しい知識を身につけ、導入すべきかしっかりと検討しましょう。

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