太陽光コージェネレーションはなぜ出来ないのか

米NRELによる太陽電池の発電効率推移トレンド技術
米NRELによる太陽電池の発電効率推移トレンド
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先週末は炎天下での作業中、できるだけ日なたで直射日光に晒されないようソーラーパネルの下で雑草帝国の兵士と格闘していた訳だが、時々ソーラーパネルの裏側に触ってみると当然ながら熱くなっていた。

何を思ったかと言えば、太陽光発電、つまり太陽電池の変換効率である。
現状、筆者のQセルズ「Q.Pro-G3 260」は多結晶シリコンで製造されており、変換効率は15%前後。

つまり、太陽光が持つエネルギーのうち、約15%を電気に変えてパワコンを介して系統網に供給しているわけだ。残りの約85%のエネルギーは、残念ながらとして大気中に捨てていることになる。

これは仕方がない事とは言え、やはりもったいない。何とかしてこの捨てている85%のうち少しでも掬い取って電気でも熱のままでも有効に使えないかと思うのだ。

一つには、2号基でさらに変換効率の高い単結晶のソーラーパネルを採用するという手もあるだろう。単結晶シリコンであれば、変換効率が大体19~20%あるので、4~5%は熱として捨てるエネルギーが減らせるからだ。

ちなみに、現在も太陽電池を高効率化する研究開発は日本を始め欧米でも行われている。

米NRELによる太陽電池の発電効率推移トレンド

米NRELによる太陽電池の発電効率推移トレンド
(出典:米・国立再生可能エネルギー研究所/National Renewable Energy Laboratory)

最高25%程度の太陽電池を使ったソーラーパネルが市場に出てくるのも、そう遠い未来の話ではなく恐らくこの3~5年以内位だろう。(もっと早いかもしれない。)

太陽熱を直接利用する方がエネルギー効率は高い

あと、次に暮らす自宅は出来れば、太陽光発電と太陽熱温水器の両方を導入したい。太陽の熱を温水器でそのまま使えば、効率がもっと良いからだ。夏場なら、ほとんどガスや電気を使わずにシャワーを浴びることができるだろう。

産業用太陽光発電でもパネルを冷やした水をお湯に変えて貯湯槽に入れて利用出来れば良いのにと思う。ソーラーパネルの表面を冷やすことで発電効率を維持しつつ、お湯を作ってやれば、いわば太陽光発電コージェネレーションとなり、エネルギー効率は飛躍的に高まる。

筆者が考え付くくらいだから、他にもこの方法を思い付いた人はたくさんいるはずだ。実用化されない理由は、作れるお湯の温度が低く利用しにくいこと、電気と違ってお湯を融通させるパイプ等がコストの面で見合わないことなどだと思われる。

日本でも英国のように熱の固定価格買取制度を導入すれば、そういった可能性も出てくるのではと思うのだが。。。

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