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| 全般 | 開発 | 利用 | 制度 | その他 |
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リンク⇒こちら| 太陽エネルギー| メーカー| |
太陽電池⇒こちら| 太陽光発電⇒こちら| |
PV世界の導入量・ロードマップ⇒こちら| PV日本の導入量・ロードマップ⇒こちら| コスト| ソーラー建築(太陽光+太陽熱)| 太陽熱利用(ソーラーシステム)| |
買取制度| 対策| |
EPT/EPR| kWp| ポテンシャル| |
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エネルギー資源(Energy Resource)の中の本当にクリーンな再生可能エネルギー(Renewable Energy Rsource)の一つとして注目されているのが太陽光発電(Photovoltaics、PV)である。太陽熱発電(Solar
Thermal Energy for Electric Power Production)や太陽熱利用(Solar Thermal Energy Use)も含めることにするが、エネルギーの利用過程は異なるし、将来性があるのは太陽光発電である。これは、太陽電池(Solar Cell)の性能が向上していることと、エネルギー利用効率(Energy
Use Efficiency)を増大させることができるためである。 現状では、化石燃料(Fossil Fuel)などとの価格競争において不利であるために、一次エネルギー(Primary Energy)に占めるシェア(Share)は低いが、環境問題(Environmental Issue)や化石燃料の枯渇(Depletion)問題等に対する代替エネルギー(Alternative Energy Resource)の一つとして期待されているため、今後のシェア増加が見込まれている。 |
| 太陽エネルギー |
※地表でのエネルギー源はほとんどが太陽光と言って良い(こちらを参照)。太陽光の直接利用だけでなく、大気の動き(風力)や水の動き(水力など)を介して間接的な様々な商業的利用が行われている。光合成には太陽光が必須であることから、ほとんどの生物の存在も太陽光を抜きには考えられず、バイオマスも化石燃料(過去の太陽光エネルギーによる)も太陽光の間接利用と言うことができる。
また、太陽光は従来から様々な形で生活に密接に結びついた直接利用が行われてきているが(例えば、明かりとして;暖として;干として)、統計データ上には姿を出さない。
![]() Figure 3 Solar irradiation versus established glibal energy resources EPIA(2011)による『Solar Generation 6』から |
![]() Annual mean insolation, at the top of Earth's atmosphere (top) and at the planet's surface. ウィキペディア(HP/2011)による『Insolation』から |
![]() 気象庁(HP/2011)による『平年値分布図』から |
| EPT/EPR |
| kWp |
| 買取制度 |
| 対策 |
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【欧州における対策】
【米国における対策】
【日本における対策】
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| メーカー |
![]() REN21〔ISEP訳〕(HP/2011/6)による『自然エネルギー世界白書2010』から |
![]() 図表2.72 太陽電池の生産量ランキング(2005〜2009 年) ※日本企業を赤枠で囲っている。 出典:PV News Volume 28, Number 4(2009.4, Prometheus Institute, Greentech Media) NEDOによる『太陽光発電の技術の現状とロードマップ』から |
![]() EPIA(2008)による『Solar Generation V - 2008』から |
| コスト |
![]() 革新的な技術によるコスト低減について 革新的な技術による太陽光発電の今後のコスト低減見込みについては、NEDOが「PV2030+」を策定。我が国における、今後の研究開発事業の実施に当たっての一つの指針となっている。 ![]() 技術革新によるコスト低減について 主な研究目的は、「エネルギー変換効率の追求」と「耐久性の向上」。得られる電気が多く、製品が長持ちすると、太陽光発電のコストは引き下げられる。なお、具体的な研究開発テーマは上記のとおり。 上記の中期的目標と長期的目標の発電コストを、革新的な技術開発が実現した場合の発電コストとして、示してはどうか? (3−1.太陽光発電の技術革新・量産効果の見通しについて) コスト等検証委員会(HP/2011/11)による第3回会議の『配布資料』から |
![]() 太陽光発電は原発コストを既に下回っているのか? ![]() 太陽光発電は原発コストを既に下回っているのか? 秋元(2011)による『発電コストの推計』から |
![]() 日本におけるモジュール単価の推移 ウィキペディア(HP/2011/11)による『太陽光発電のコスト』から |
![]() 図表2.51 日米欧の発電コスト目標比較 NEDOによる『太陽光発電の技術の現状とロードマップ』から |
![]() 図1 欧州でのモジュール製造コストの変化(欧州共同研究センター(JRC)および各社資料を元に作成) ![]() 図2 日本国内での住宅用太陽光発電システムの発電コストの推移 ![]() 図3 日本における低コスト化のロードマップの例(NEDO PV2030+) 産総研太陽光発電工学研究センター(2009)による『太陽光発電のコスト』から |
![]() 年度別システム価格内訳の推移 ![]() 年度別 新築・既築別システム価格の推移 (財)新エネルギー財団(2008)による『平成19年度 住宅用太陽光発電システム価格及び発電電力量等について』から |
| ポテンシャル |
![]() 図表2.12 世界の年間平均日射強度マップ(W/m2) Copyright:Mines ParisTech/ Armines 2006. 出典:SoDa ホームページ(http://www.soda-is.com/img/carte_Ed_13_world.pdf) ![]() 図表2.14 日本の年間最適傾斜角の斜面日射量(kWh/m2・d) 出典:太陽光発電フィールドテスト事業に関するガイドライン(設計施工・システム編)(2010, NEDO) NEDOによる『太陽光発電の技術の現状とロードマップ』から |
| ソーラー建築 |
※ソーラー建築とは、太陽熱利用(ソーラーシステム:パッシブおよびアクティブ)および太陽光発電(PV)を備えた建築を指す。太陽の光と熱から、光としての利用(照明)・熱としての利用(給湯や暖房)・電気としての利用〔照明や空調(暖房・冷房)やその他の動力〕を効率良く行うことができる建築物を設計することが主体である。日本では、日本建築学会が中心となってシステムの標準化を行っている。
![]() Elements of passive solar design, shown in a direct gain application Wikipedia(HP/2011/11)による『Passive solar building design』から |
![]() 8.太陽熱利用(SH)建築方式 日本建築学会による太陽熱利用方式の分類とコード番号 |
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![]() 9. 日本建築学会による集熱方式のアイコンとコード番号 |
![]() 10. 日本建築学会による蓄熱方式のコード番号とアイコン |
![]() 11. 日本建築学会による熱利用方式のコード番号とアイコン |
![]() 12. 太陽熱利用(SH)システムの設計の特徴 |
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| 中島(2010)による『太陽熱利用の新たな展開』から | ||
![]() The four approaches for passive solar heating in skin-load dominated buildings Types and Costs of Technology Fosdick(2010)による『Passive Solar Heating』から |
![]() 図−1 建築における目的別年間エネルギー消費割合(日本) ![]() 図−2 給湯・冷暖房エネルギー消費量(全国平均) ![]() 図−4 月別電力消費量(全国平均) |
![]() 図−3 日射量時間変動と月変化(東京) ![]() 図−5 年平均傾斜面日射量[集熱、発電用] |
![]() 図−6 室内の熱環境を保つ手法の標準化 |
![]() 図−7 集める手法の建築部位別分類の標準化 |
![]() 図−8 蓄える手法の建築部位別の標準化 |
![]() 図−9 熱分配し使う方式分類の標準化 |
![]() ![]() 図−10−1 光発電の設置形態別の標準化 |
![]() ![]() 図10−2 光発電の設置形態別の標準化 |
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参考文献 1) 井上宇市、中島康孝 共著:「建築設備ポケットブック改訂第4版」相模書房発行 2) 中島康孝他編著:「ソーラー建築設計ガイドブック」日本建築学会編、彰国社発行 3) 中島康孝他編著:「ソーラー建築設計データブック」日本建築学会編、オーム社発行 |
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| 中島(2005)による『ソーラー建築設計における太陽と建築のエネルギー対決と調和』から | |
| 太陽熱利用(ソーラーシステム) |
![]() Efficiency graph of solar collector performance |
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![]() Graph of efficiency and temperature ranges of various types of collectors (radiation: 1000 W/m2) |
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| Darling(HP/2012/1)による『The Encyclopedia of Alternative Energy and Sustainable Living』の『solar collector』から | |
![]() Flate plate collector. Credit: US Dept of Energy Darling(HP/2012/1)による『The Encyclopedia of Alternative Energy and Sustainable Living』の『flat-plate solar collector』から |
![]() Direct-flow evacuated-tube collectors |
![]() Heat pipe evacuated-tube collectors |
| Darling(HP/2012/1)による『The Encyclopedia of Alternative Energy and Sustainable Living』の『evacuated tube collector』から | |
![]() A comparison of the energy output (kW.h/day) of a flat plate collector (blue lines; Thermodynamics S42-P]; absorber 2.8 m2) and an evacuated tube collector (green lines; SunMaxx 20EVT; absorber 3.1 m2. Data obtained from SRCC certification documents on the Internet. Tm-Ta = temperature difference between water in the collector and the ambient temperature. Q = insolation during the measurements. Firstly, as (Tm-Ta) increases the flat plate collector loses efficiency more rapidly than the evac tube collector. This means the flat plate collector is less efficient in producing water higher than 25 degrees C above ambient (i.e. to the right of the red marks on the graph). Secondly, even though the output of both collectors drop off strongly under cloudy conditions (low insolation), the evac tube collector yields significantly more energy under cloudiness than the flat plate collector. Although many factors obstruct the extrapolation from two collectors to two different technologies, above, the basic relationships between their efficiencies remain valid. Wikipedia(HP/2012/1)による『Solar thermal collector』から |
![]() Figure 2: Total capacity in operation [GWel], [GWth] 2010 and annually energy generated [TWhel], [TWhth]. Sources: EWEA, EPIA, GWEC, IEA SHC 2011, Morse Associates Inc., REN 21 |
![]() Figure 3: Share of the total installed capacity in operation (glazed and unglazed water and air collectors) by economic regions at the end of 2009 |
![]() Figure 4: Distribution of the total installed capacity in operation by collector type in 2009 |
![]() Figure 5: Total installed capacity of water collectors in operation in the 10 leading countries by the end of 2009 |
| Weiss & Mauthner(2011)による『Solar Heat Worldwide』から | |
![]() 太陽集熱器の種類 NEDO(HP/2011/11)による『太陽熱利用』から |
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| NEDO(HP/2011/11)による『太陽熱利用』から | ||
![]() NEDO(HP/2011/11)による『太陽熱利用』から |
![]() A:給湯システム |
![]() B:暖房・給湯システム(床暖房) |
![]() C:暖房・給湯システム(空気集熱暖房) |
![]() D:冷暖房・給湯システム |
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資源エネルギー庁(HP/2011/11)による『太陽熱利用』から |
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![]() REN21〔ISEP訳〕(HP/2011/6)による『自然エネルギー世界白書2010』から |
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| ソーラーシステム振興協会(2011/1)による『太陽熱テイクオフ大会ソーラーシステム振興協会の取り組み』から | |
![]() Figure 5: Growth of CSP production under four scenarios (TWh/y) |
![]() Figure 6: Growth of CSP production by region (TWh/y) |
| IEA(2010)による『Technology Roadmap Concentrating Solar Power』から | |
![]() 図表8.1 太陽熱暖房システムの分類 出典1:NEDO ホームページ(http://app2.infoc.nedo.go.jp/kaisetsu/) 出典2:「太陽エネルギー新利用システム技術研究開発に係る事前調査」(2004, NEDO) ![]() 図表8.7 世界における太陽熱利用機器の導入実績(MWth、単年) 出典:“Solar Heat Worldwide -Markets and Contribution to the Energy Supply 2007”(2009, IEA) ![]() 図表8.9 日本における太陽熱利用機器の導入実績(単年) ※原油輸入CIF 価格:運賃や船荷保険料を上乗せした価格(CIF:Cost, Insurance,and Freight) 出典:エネルギー白書2005 年版、NEDO 新エネデータ(http://www.nedo.go.jp/nedata/index.html)、「新エネルギーガイドブック2008」(NEDO)より作成 NEDO(2010)によるNEDO再生可能エネルギー技術白書の中の『その他の再生可能エネルギー等(太陽熱冷暖房、中小水力発電、地熱発電、温泉熱発電・熱利用、雪氷熱利用、海流・潮流発電、潮汐力発電、熱電発電、圧電発電、工場等廃熱利用、温度差熱利用)の技術の現状』から |
![]() 図1 ソーラーシステムの基本形態 |
![]() 図2 なぜ太陽熱で冷房ができるのか |
| 原子力百科事典ATOMICA(2004)による『ソーラーシステムのしくみ』から | |