太陽エネルギーの移動は発電に影響しますか?

太陽エネルギーは簡単なことのように思えるかもしれません。太陽はいつもそこにありますよね。{0}}しかし実際には、太陽がどのように動くかは、パネルがどれだけのエネルギーを生み出すかに大きく影響します。それはダンスのようなものです。太陽がどこにあるかによって、その光線がいつどこでパネルに当たるかが決まり、エネルギーが変化します。この太陽のダンスがあなたの力のためにどのように物事を変えるかをチェックしてみましょう。

ソーラーパネルは光を電気に変えることで機能します。パネルに光が当たると電子が動き、この動きによって電流が発生します。この変換の効率は、太陽の位置、光の強さ、露出時間などの条件に影響されます。

ソーラーパネルの性能は、入射する太陽光の角度に関係します。たとえば、南向きの屋根は、平らな屋根と比較して、正午により多くの太陽光を受け取ります。

太陽光の強さは、太陽が最も高い位置にあるとき、通常は正午ごろにピークになります。雲に覆われたり、スモッグなどの大気条件によって太陽光が散乱される可能性があり、発電量が約 30% 減少する可能性があります。

豆知識: 太陽は 1 平方メートルあたり約 1,360 ワットを大気中に送ります。大気と粉塵を苦労して通り抜けて家に到達すると、その電力は 1,000 ワット近くになります。

ご存知のように、地球は自転しているため、太陽は 1 時間ごとに約 15 度動いているように見えます。太陽光発電システムは通常、次の 2 つのうちのいずれかを行って対応します。

単一軸トラッカー: これらのパネルは東から西に向きを変えます。一箇所に留まっている場合よりも約 20 ～ 30% 多くのエネルギーを得るのに適しています。

デュアル アクシス トラッカー: デュアル アクシス トラッカー: 毎日、そして季節を通じて太陽の光をキャッチするために動きます。太陽の軌道が大きく変化する赤道の北または南では、それらは素晴らしいものになります。

地球の赤道に対する太陽の角度は季節とともに変化します。

ソーラーパネルシステムは、太陽からのエネルギーを受け取ることによって引き起こされる高温により生成する電力量が増加することに加えて、直射日光が長時間当たるため、夏期により多くのエネルギーを生成します。一例として、6月にはピーク5キロワット（kWp）の太陽光発電システムを使用して1日あたり60キロワット時（kWh）が生産され、12月には同様のシステムで約35kWhが生産されると推定されています。

冬の間にどれだけの太陽光が利用できるか、また冬の間に空の太陽の位置が太陽光発電システムの機能に影響します。たとえば、ソーラー パネルの表面に大量の雪が積もった場合、雪が除雪されないと、太陽光発電システムの全体的なパフォーマンスがほぼ 50% 低下する可能性があります。

太陽光パネルは曇りでも出力は低下しますが、機能し続けます。

これは、雲が太陽光を散乱させ、直射日光の強さを弱めるためです。しかし、この散乱により、一部の間接光が依然としてパネルに到達することが可能になります。雲が薄いと、太陽光パネルの出力が半分になる可能性があります。これに対し、雲が厚いと生産量が通常の 10 ～ 20% にまで低下する可能性があります。

エンジニアは、次のような機器を実装することで、太陽光が不安定な期間に対処できるようにする多くのソリューションを開発しました。

リチウム-イオン電池は、必要なときに追加のエネルギーを供給します。たとえば、テスラのメガパックは、約 3,600 戸の住宅に連続 8 時間電力を供給するのに十分な容量を備えています。風力発電機が夜間を通じてエネルギーを生成するため、ソーラーパネルを風力タービンと組み合わせると、継続的なエネルギー供給が可能になります。

デンマークのミデルグルンデン風力発電所は、風力発電と太陽光発電 (PV) ソーラー技術を組み合わせることに成功し、送電網への依存度を約 70% 削減することができました。

蓄熱も別の解決策です。これらは、太陽技術によって生成された熱エネルギーで満たされた溶融塩の大きなタンクです。熱が満たされると、そのエネルギーは最大 10+ 時間以上、溶融塩内に閉じ込められます。したがって、太陽光が利用できない場合でも、夜間にエネルギーを生成することができます。

最新情報といえば、オーストラリアのダウンアンダーで、CSIRO がペロブスカイト太陽電池をいくつか開発しました。これらは曇りでも機能し、太陽光発電量を 40% 増加させます。

太陽光発電は、2010 年以降、基本的にゼロから世界電力のほぼ 7% にまで急増しました。かなりクールですよね？

それでも、理解すべきことがいくつかあります。

電力網: 太陽光発電の電力が時々オンになったりオフになったりするため、電力網に負担がかかります。電力使用に反応するスマートテクノロジーとシステムが役立ちます。
リサイクル: ソーラーパネルはカドミウムのような厄介なものを使用しています。欧州は2030年までにほとんどのパネルをリサイクルしたいと考えている。
良いニュース: モロッコには、100 万人以上に電力を供給する巨大な太陽光発電所があります。太陽が出ていないときも節電になります。