2008年8月16日 星期六

太陽光発電

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』

太陽光発電(たいようこうはつでん、Photovoltaic power generation)は、太陽電池を利用し、太陽光エネルギーを直接的に電力に変換する発電方式である。ソーラー発電とも呼ばれる。再生可能エネルギーの一種であり、太陽エネルギー利用の一形態である。

太陽光發電(たいようこうはつでん,Photovoltaic power generation),是利用太陽電池,直接地電力轉換太陽光的能源的發電方式。一起被叫做太陽能發電。是再生可能能源的一種,是太陽能源利用的一形態。

導入費用が高めな代わりに、昼間の電力需要ピークを緩和し、温室効果ガス排出量を削減できるなどの特長を有する。近年の競争によって性能が向上し、設置や保守が容易である等の利点や、低炭素社会の成長産業としての将来性を買われ、需要が拡大している。

引進費用提高替代,緩和白天的電力需求頂峰,有能削減的溫室效應氣體排泄量等特長。根據近幾年的競爭而性能提高,設置和維修容易等的優點被市場接受,低碳社會的有發展前途的工業的前途,需求擴大著。

砂漠に設置された大規模太陽光発電所(米国)
砂漠に設置された大規模太陽光発電所(米国)
被沙漠設置了的大規模太陽光發電站(美國)
建物一体型の太陽光発電(BIPV)システム(スペイン)
建物一体型の太陽光発電(BIPV)システム(スペイン)
建築物一體型的太陽光發電(BIPV)系統(西班牙)
一般家庭の屋根に載せた太陽光発電システム(米国)
一般家庭の屋根に載せた太陽光発電システム(米国)
在普通家庭的屋頂裡裝上了的太陽光發電系統(美國)

この項では、主に発電方式としての太陽光発電について述べる。発電の原理や太陽電池の種類などについては、「太陽電池」の項を併せて参照されたい。

這篇文章,主要關於太陽光發電的發電方式作為敘述。關於發電的原理和太陽電池的種類等,混合想「太陽電池」的項被參照。


特徴

太陽光発電は従来の集中型電源とは様々な点で異なる特徴を持つ。電源としては、昼間時のみに発電することが最大の特徴である。再生可能エネルギーの一種であり、二酸化炭素などの温室効果ガス(Greenhouse Effect Gas, GEG)の排出量削減に貢献し、運転用燃料の調達リスク(コスト)が無い。最大の欠点は商用電源として導入コストがまだ比較的高いことであり、価格低減や 普及促進の政策を採る国が多い。一般に、下記のような長所や短所を有する。

太陽光發電有與以前的集中型電源在各種各樣的點有差異的特徵。作為電源,只白天的時候發電的事是最大的特徵。是再生可能能源的一種,二氧化碳等的溫室效應氣體(Greenhouse Effect Gas, GEG)的排泄量削減貢獻,沒有駕駛用燃料的籌措風險(成本)。最大的缺點作為商務電源是引進成本還比較高(貴)的事,採取價格降低和普及促進的政策的國家多。對普通,象下列一樣的有長處和短處。

利点・特長

  • 可動部分が無いものがほとんどで、機械的にメンテナンスフリーである。==>沒有*可動部分的東西大部分,機械地是maintenance free。
  • 分散型電源のため、災害などの有事における影響範囲を小さく抑えられ、非常用の電源となりうる
    ==>因為*分散型電源,能很小地按住在災害等的有事的影響範圍,能成為緊急用的電源。

  • 輸出産業としての可能性があり、産業としての将来性が高い。有作為*出口產業的可能性,作為產業的前途高(貴)。
  • パネルに使われている素体の寿命は半永久的であり、機械・電機部品の交換によるリサイクルが容易である。==>被用作* 面板的本源體的壽命半永久性,由於機器·電機零部件的交換的再利用容易。
  • 小規模でも効率が低下しないため、任意の規模で利用できる。==>因為*小規模效率也不下降,以任意的規模能利用。
  • 需要地に近接して設置できるため、送電のコストや損失を低減できる。==>為了*需求地接近能設置,能降低供電的成本和損失。
  • 水力・原子力・火力の各発電とくらべて、設置に必要な要件が少なく、設置可能面積が広い。==>與*水力·原子能·火力的各發電比,對設置必要的必要條件很少,設置可能面積寬廣。
  • 原子力・火力等の発電と比較すると冷却水・廃棄物・排気など、各種副産物の発生がない。==>與*原子能·火力等的發電比較的話沒有冷卻水·廢棄物·排氣等,各種副產品的發生。
  • 建築物の屋根・壁面に設置できるため、用地を占有しない。==>為了對*建築物的屋頂·牆面能設置,不佔有用地。
  • 太陽光を利用する再生可能エネルギーであり、発電量と枯渇性燃料(化石燃料)との関係がない。==>是利用*太陽光的再生可能能源,與發電量沒有跟乾涸性燃料(礦物燃料)的關係。
  • 温室効果ガスを排出しない。==>不排出*溫室效應氣體。
  • 出力のピークが昼間の電力需要ピークと重なっており、ピーク時の電力の削減に効果がある。==>*輸出的頂峰與白天的電力需求頂峰重在一起,頂峰的時候的電力的削減有效果。
    使之提高*設置國的能源自給率。
  • 設置国のエネルギー自給率を向上させる。==>設置國的能源自給率。



欠点・課題

  • 電気的・機械的部品の寿命と総発電量を用いて計算した場合、発電電力量当たりのコストが他の発電方法に比べて2〜3倍と割高。==>如果與*電的·機器的零部件的壽命用總發電量計算了,每發出電信電話能力的成本比其他的發電方法2?3倍和價錢比較貴。
  • 発電電力が天候に左右される(曇天・雨天時、パネルに積雪した場合は発電量が低下する)。==> *發電電力被天氣左右(如果對陰天·雨天的時候,面板積雪做了發電量下降)。
  • 夜間は発電できず、蓄電能力もない。==>*夜間不能發電,也沒有蓄電能力。
  • 設置面積当たりの発電電力量が既存の発電方式に比べ低い。==>每*設置面積的發出電信電話能力比既存的發電方式低。

発電可能な量==>發電可能的量

資源量

地球上の太陽光エネルギー資源量の分布(1991-1993年の平均、昼夜の変化や天候の影響含む)。黒点は、変換効率を8%と仮定して世界の主要エネルギー源を太陽光で十分賄うために必要な面積を表す。(英語版"Solar energy"より)
地球上の太陽光エネルギー資源量の分布(1991-1993年の平均、昼夜の変化や天候の影響含む)。黒点は、変換効率を8%と仮定して世界の主要エネルギー源を太陽光で十分賄うために必要な面積を表す。(英語版"Solar energy"より)
地球上的太陽光能源資源量的分佈(1991-1993年的平均,晝夜的變化和天氣的影響含)。黑點,為了8%假定變換效率用太陽光充分地維持世界的主要能源起源表示必要的面積。(英語版"Solar energy")
ドイツ、EU25カ国および全世界の需要と等しい電力を太陽エネルギーで発電するのに必要な面積
ドイツ、EU25カ国および全世界の需要と等しい電力を太陽エネルギーで発電するのに必要な面積[1]
德國,及EU25個國家與全世界的需求相等的電力用太陽能源發電必要的面積[1]

太陽から地球全体に照射されている光エネルギーは膨大で、地上で実際に利用可能な量でも世界のエネルギー消費量の約50倍と見積もられている[2]。たとえばゴビ砂漠に現在市販されている太陽電池を敷き詰めれば、全人類のエネルギー需要量に匹敵する発電量が得られる計算になる[3]

從太陽被地球全體照射的光能源龐大,在地上實際利用可能的量也被估計世界的能源消費量的約50倍的[2]。成為能獲得如果全面鋪上譬如被Gobi沙漠現在市販做的太陽電池,比得上全人類的能源需求量的發電量的計算的[3]。

太陽光発電システムの生産に必要な原料も基本的に豊富である。最も主要な原料であるシリコン(珪素)の資源量は事実上無限であり、全世界の需要を今後も長期に亘って満たせる資源量がある[4]。それを精製した高純度シリコン原料は生産が需要に追いつかない状況であり、原料メーカーの増産が続いている([5] P.138, [6])。太陽電池の薄膜化と原料の増産で解消が見込まれている。またCIGSなどの化合物や色素など、シリコン由来ではない原料を利用した太陽電池の開発も進んでいる。

對太陽光發電系統的生產必要的原料也基本地豐富。作為最主要的原料的硅(硅)的資源量是實際上無限,有今後也延及長期能滿足全世界的需求的資源量的[4]。精製那個的高純度硅原料是生產為需求不趕上的狀況,原料製造廠的增產接連著([5]P.138,[6])。由於太陽電池的薄膜化和原料的增產解除被預料。利用了又不是CIGS等的化合物和色素等,硅來歷的原料的太陽電池的開發也前進著。


設置可能な場所==>設置可能的地方

太陽光発電は、設置する場所の制約が少ないのが特徴であり、腕時計から人工衛星まで様々な場所で用いられる。

地上に直接設置することも可能であるが、太陽光を十分に受けることができ、パネルの重量に耐えることができる場所であれば屋根や壁など建造物の様々な場所に設置が可能である[7][8]。また近年は軽量で柔軟なフレキシブル型太陽電池も開発されており、取り付けの自由度が高まっている[9]

太陽光發電,設置的地方的規定少的是特徵,在從手錶到人造衛星各種各樣的地方能採用。

地上直接設置的事也可能,不過,如果是能充分地接受太陽光,能面板的重量忍耐的地方屋頂和牆等建造物各種各樣的地方設置可能的[7][8]。再近幾年輕量柔軟的flexible型太陽電池也被開發,安裝的自由度高漲著的[9]。

発電部の解説


セル、モジュール、アレイ==>電池,組件,陣列
結晶シリコン型太陽電池セルの代表的構造
結晶シリコン型太陽電池セルの代表的構造==>結晶硅型太陽電池電池的代表的構
造多結晶硅型太陽電池(電池)

多結晶シリコン型太陽電池(セル)
多結晶シリコン型太陽電池(セル)==>多結晶硅型太陽電池(電池)
セル==>電池
太陽電池素子そのものをセル(cell)と呼ぶ。素子中の電子に光エネルギーを吸収させ、光起電力効果によって直接的に電気エネルギーに変換する(詳しくは太陽電池の原理を参照)。1セルの出力電圧は通常0.5~1.0V程度である。複数の太陽電池を積層したハイブリッド型や多接合型では1セルの出力電圧そのものが高くなる。必要な電圧を得られるよう、通常は複数のセルを直列接続して用いる。また幾つかの薄膜型太陽電池では、複数の直列接続されたセルを一枚の基板に作り込むことで、小型でも高電圧を発生でき、セルを直列接続する結線工程も省力化できる。
電池太陽電池單元本身為電池(cell)。讓單元中的電子吸收光能源,根據光起電力效果直接地電能轉換(詳細內容參照太陽電池的原理)。1電池的輸出電壓是通常0.5~1.0v左右。用層積下面混合波導聯結型和多連接型1電池的輸出電壓本身變得高(貴)複數的太陽電池。能得到必要的電壓的那樣,通常串聯連接採用複數的電池。又幾個薄膜型太陽電池,由於把複數的被串聯連接的電池做成擁擠為一張(件)基板的事,小型也能發生高電壓,串聯連接電池的接線工序也節省勞力化能。
太陽光発電パネル群
太陽光発電パネル群
太陽光發電面板群
モジュール==>Module
セルを必要枚数まとめて、樹脂や強化ガラス、金属枠で保護したものをモジュール(module, またはパネル panel)と呼ぶ。モジュール化により取り扱いや設置を容易にするほか、湿気や汚れ、紫外線や物理的な応力からセルを保護する。モジュールの重量は通常、屋根瓦の1/4~1/5程度である。なお、太陽光発電モジュールはソーラーパネル(solar panel)と呼ばれることもあるが、この名称は太陽熱利用システム(太陽熱温水器など)の集熱器に対しても用いられる。
電池(Cell)的必要數量、用樹脂和強化玻璃、金屬框框保護了組件電池的東西組件(module, 又稱為面板 panel)。組件化為基礎除了容易處理和設置以外、濕氣和髒、從紫外線和物理的應力保護電池。組件的重量通常是,屋瓦頂的1/4~1/5左右。再者,太陽光發電組件也被稱為solar panel(solar panel), 不過,這個名稱對太陽熱利用系統(太陽熱熱水機等)的集熱(度)器也能採用。
ストリング==>String
モジュール(Module)を複数枚数並べて直列接続したものをストリング(string)と呼ぶ。
複數張數的模組被稱為弦(string)的東西以直列串聯連接組件。
アレイ==>Array==>陣列
ストリング(string)を並列接続したものをアレイ(array)と呼ぶ。
弦並聯連接做了陣列的東西為陣列(array)。

沒有留言: