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ソーラー発電をはじめとする、地球に優しいエネルギーの開発を求める大きな理由として、「地球温暖化」という言葉をよく耳にします。地球温暖化、というのは、地球全体の気温が上昇する現象をいいます。これは、人間の経済活動によって、大気中の二酸化炭素など、熱を吸収する性質をもつ「温室効果ガス」が増加する一方で、二酸化炭素を吸収してくれるはずの森林が破壊されていることが原因です。

では、地球温暖化が進むとどのような影響があるのでしょうか？

地球温暖化は、異常気象や、自然の生態系への影響をもたらす可能性があります。環境省の「地球温暖化の日本への影響2001」によると、日本では今後、南日本で＋４℃、北日本で＋5℃、100年間の年平均地上気温が上昇すると予測されています。

これは、森林の生態系や農業に大きな影響を与えます。たとえば、海面が上昇した結果、低海岸地域では農業土壌の地下水位が上昇し、塩害が懸念されます。これはとうもろこしや麦、大豆といった農作物を輸入に頼っている日本にとっている日本にとって他人事ではありません。地球温暖化によって、輸入相手国の生産に影響が及ぶと、それは日本の食糧事情にも大きな影響を及ぼすことになるのです。

また、温暖化によって、積雪量と積雪期間が減少し、森林ではこれまでにないほど緑が生い茂り、餌が豊富になるなど、野生動物にとっては生育しやすい環境を作ることになります。実際、ニホンザルやニホンカモシカなどの生育分布が拡大し、農作物への被害が報告されつつあります。

日本は、エネルギーの自給率も低い上に、食料も海外に大きく依存しています。石油などの枯渇燃料はいつかなくなってしまいます。地球温暖化を抑えるために、そしてエネルギー自給率を高めるために今、日本にできることは、永遠になくならない自然エネルギー、たとえばソーラー発電や水力発電、風力発電を積極的に開発、普及させていくことなのです。

ソーラー発電システムには、大きく分けて2つの種類があります。１つは、「系統連係型」と呼ばれるもの、もうひとつは、「独立型」と呼ばれます。
その他、主流ではありませんが、離党や山間部等の非電化地域において交流電源として使用する、「交流電源システム」があります。

●系統連係型システム

住宅用ソーラー発電システムや公共産業用ソーラー発電システムのほとんどがこの、「系統連係型システム」をとっています。このシステムでは、電力会社、つまり商用電力系統と連係することで、発電量の過不足に応じて電気をバイバイできるようにするシステムです。つまり、夏場や晴天のときなど、発電量が余ったときには、電力会社に買い取ってもらい、逆に雨や曇りの日など発電量が不足するときには、電力会社から電力を購入して補足するというものです。
屋根に取り付けられた太陽電池アレイと電力会社とを、パワーコンディショナーを介して結ぶのです。

●独立型システム

商業系統とは完全に分離し、太陽光で発電した電気だけですべてまかなうシステムです。ただし、太陽光の少ない日や曇り、雨の日、また夜間には電気が不足することが考えられます。そのため蓄電池に電気を溜めておく必要があります。屋根などに取り付けられた太陽電池アレイに制御装置を介して蓄電池が見結びつけられます。使用されるのは、たとえば、街路灯、時計、無線機、道路標識などです。

●交流電源システム

太陽電池アレイに制御装置とパワーコンディショナーをつなぎ、制御装置と蓄電池を結びます。

地球に優しい新しいエネルギーとして関心を集めている、ソーラー発電。太陽電池の大手メーカーである、シャープは国内シェアトップであるだけでなく、世界でもトップに位置しています。日本では、2002年12月現在で、ソーラー発電システムの導入は、約63.7万ＫＷとなりました。これは世界一の導入実績です。このうち、住宅用ソーラー発電設置補助事業（（財）新エネルギー財団による実施）を受けての設置は、1994年～2002年までの間に11.5万件、約42.1万KWでした。

都道府県別に住宅用ソーラー発電システムの導入件数を上位5位まで見てみると（2003年度末）：
1位　兵庫県　9426件
2位　愛知県　9058件
3位　福岡県　7979件
4位　静岡県　7010件
5位　埼玉県　6415件

ソーラー発電は当然、日射量の多いほうが能率よく発電できますから、日射量の多い地方といった設置に有利な条件が揃っている地域が多いのではないか、とも思われます。これを見てみると、必ずしも年間の平均全天日射量の多い都道府県ばかりではないことがわかりますが、それでもやはり東北や北海道ではまだまだこれからという感じがします。

ちなみに、年平均天日射量（cal/cm２　・日）は、導入件数が1位の兵庫県は280~300、2位の愛知県は320~340、3位の福岡県は300～320、4位の静岡県は300~320、5位の埼玉県は280~300です。

確かに、経度や気候による年間日射量の違いや、積雪の有無によって電源としてみたときのソーラー発電コストに影響はでますが、日本国内においては設置できない地域はないといわれます。国の補助金制度が平成17年度をもって終了したことから、あとは地方公共団体の助成制度が、ソーラー発電システムの導入を促すのに影響を与えるかと思います。どこに住んでいても、等しく助成を受け、環境に寄与できるようになるといいと思います。

ソーラー発電システムは、通常、「メンテナンス」が必要ないといわれています。でも、本当に大丈夫なのでしょうか？　掃除や点検は必要ないのでしょうか？

ソーラー発電システムの保証は各メーカーおよび販売会社が行っており、保証内容や年数もそれぞれによって異なります。通常は、10年保証です。また、保証の内容は次の4種類が一般的です。

●太陽電池の出力の保証。
●工事その他の保証。
●機器システム全体の保証。
●天災の保証。

また、「メンテナンス」についても基本的に必要ありません。太陽電池上に砂埃がたまった場合も、基本的に雨や風で自然に流されてしまいますので、特に清掃の必要もないでしょう。砂埃による影響は、発電効率に織り込まれています。しかし、発電力の点検、および工事その他、機器システム全体について、配線やボトルの点検が4年をめどに行われています。ただし、これも各メーカーによって異なります。メンテナンスの点検は、1回につき2万円前後と考えておくといいようです。

保証、および設置後のメンテナンスは、ソーラー発電の各メーカーおよび販売店に尋ねることが必要のようです。ソーラー発電は、平成6年度から12年間、国の補助金制度を利用することができました。しかしそれも平成12年10月25日の最終受付をもって終了してしまいました。今後は、地方自治体の助成制度が利用できる可能性があるかとは思います。設置費用だけではなく、耐久年数を見込んだ長い目で費用の見積もりを考えることが大切なようです。

どれほど政府や研究機関が努力を重ね、ソーラー発電や風力発電など、きれいなエネルギーを使って環境に配慮しても、やはり、普段の生活のなかで私たちひとりひとりが、省エネに努力しなければ、元も子もなくなってしまいます。

でも、毎日のことですから、いきなり力んでも長続きはしませんよね。細く長く？　着実に続けていけること、そしてその効果を実感し、継続のエネルギーとすることができる活動とは何なのでしょうか？

そもそも家庭で最も電気を使っている「食いしん坊」は、エアコン、冷蔵庫、照明だそうです。特にここ数年、異常気象ともいえるほど夏の猛暑が続いています。エアコン、冷蔵庫はどのご家庭でもフル活動していたのではないでしょうか？　でも、ちょっとした工夫でその電力を「無理なく」抑えることができるのです。たとえば、「待機電力」という言葉をお聞きになったことがあるのではないでしょうか？実はこの見逃しがちな電力は、実に家庭の全消費電力の約1割を占めるのです。そもそも待機電力というのは、テレビを観ていないとき、電子レンジを使っていないとき、に流れている電気なのですから、この電源をオフにしてしまえばいいのです!・・・というものの、毎晩、毎晩、寝る前にそれぞれの電気製品のコンセントを抜いて・・・としているのは大変です。それこそ長続きしないでしょう。その対策として便利なのが、各電気製品をまとめてオフにするテーブルタックです。これならそれほど負担がありませんよね。

近年電化製品の省エネが進んでいますし、その効果は絶大です。ソーラー発電ももちろん、いいことはわかっていますよね？　でも、じゃあ、今日から新しい冷蔵庫を買いましょう!　というわけにもいきません。ましてやソーラー発電は、まだハードルが高いことは確かです。とりあえず、何かできること・・・エアコンの設定温度、シャワーの温度、を1度下げてみる、それだけでも国民全体、地球全体が取り組めばすばらしいエコ活動になるのではないでしょうか？

「環境に優しいエネルギー」として、ソーラー発電や風力発電など、いわゆる「新エネルギー」と呼ばれる自然を有効に利用したエネルギーが注目されています。確かに、環境を配慮したエネルギーは大切なのですが、それと同じくらい重要なのが、エネルギー源の確保の問題なのです。従来のエネルギーである、石油や石炭は、いつかなくなってしまう「枯渇燃料」です。それに対して、太陽光や風力をもちいた発電ならば、なくなってしまうということはないでしょう。特に太陽光の場合、地域的な制限をさほど受けなくてすみます。日本の場合、日照時間の点で制限されることは全国的にみても、まずないといわれています。

そもそも日本においては、従来のエネルギー源である、石油や天然ガス、石炭そのものが十分ではないのです。世界のエネルギー自給率を考えたとき、たとえば、イギリスは102パーセント、カナダは145パーセントです。逸れに対してイタリアは15パーセント、フランスは9パーセント、ドイツは25パーセントです。日本は？　なんと、4パーセントなのです。イギリスは1960年代に北海油田が発見され、石油と天然ガスを豊富に保有しているのです。また、カナダは、石炭、天然ガス、ウランが豊富です。エネルギーの輸出国なのです。

日本にとって、安定したエネルギー源を確保するためには、燦燦と降り注ぐ太陽の恩恵を存分に活用した、ソーラー発電によって、エネルギーの自給率を高めることが大切なのです。

再生可能なエネルギーとして着目されているのが、ソーラー発電をはじめとする自然エネルギーです。将来枯渇心配されている、石油に代わるエネルギーということで、「新エネルギー」または「代替エネルギー」と呼ばれることもあります（ただし、「代替エネルギー」という場合、石油に代わる、という意味で石炭ガス、天然ガス、原子力など、も含まれてしまうこともあり、適切ではないこともあります。これらは枯渇性エネルギーと呼ばれます）。

再生エネルギーには、以下のようなものが含まれます：

●太陽エネルギー（ソーラー発電、太陽熱発電、太陽熱温水器、ソーラーシステム）
●風力、風力発電
●地熱、地熱発電、地中熱
●水力、水力発電
●海洋エネルギー（海洋温度差発電、潮力、波力・波力発電、塩分濃度差発電）
●バイオマス（例：薪などの木材）

その他、水素エネルギー、燃料電池、廃棄物、も、厳密にはエネルギー源ではありませんが並列して挙げられることがよくあります。

これら再生可能エネルギーに共通する特徴は「再生可能エネルギーの定義」である、枯渇せずに永続的な利用が期待できるエネルギーである、ということをはじめ、石油や天然ガスなど化学燃料を用いるエネルギー源と比較し、エイズウィルス同じエネルギー量あたりの温室効果ガス[＊]の排出量が少ないものが多い、という長所があります。

＊[温室効果ガスとは、地表から放射された赤外線の一部を吸収し、温室効果をもたらす、大気圏に存在する気体の総称です。水蒸気、オゾン、二酸化炭素、メタンなどが該当します。]

一方、普及の妨げとなっている要因として、風力発電のように、資源の地理的な分布が人間の需要の地理的な分布と一致していない場合や、ソーラー発電の出力変動のように、時間的変動や天候による変動の影響を受ける、という短所があります。また、価格による制限もあります。これらの欠点や制限に対しては、貯蔵や別の形態での輸送など、需要に合わせて供給でき、かつ化学燃料と市場価格で競争できるような低コストに抑える工夫と研究が求められます。

「我が家は築20年なのだけど、今からソーラー発電システムを設置できるのかしら？」「我が家の屋根は南向きではないわ、日射が少なくなってソーラー発電は無理じゃないかしら？」「うちは、寄棟だけど・・・」「うちは、切妻なんだけど・・・」などなど・・・。ソーラー発電システムの導入を検討したいと思いながらも、各住宅それぞれで条件が変わります。実際のところ、設置に不向きな条件というものはあるのでしょうか？

屋根の形状には、切妻屋根、方行屋根、寄棟屋根、片流れ、陸屋根があります。材質としては最も多いのは、カラーベストですが、他にも金属板瓦棒や金属横葺、和瓦、洋瓦、平板瓦、シリコン防水、さらには金属折半もあります。

確かに「南面の屋根」が設置には理想です。しかし、実際には北側を除き、寄棟で南面と東西面に設置されるお宅、切妻で東西両面に設置されるお宅、など、さまざまなようです。設置方位による効率の低下は、南面を100とした場合、東西面は５～15パーセントダウン、北面では40パーセントのダウンとなるのが一般的です。また、屋根の形状により太陽電池パネルを設置する屋根の傾斜角度が変わるとはいえ、数パーセント程度です。

築年数による耐久性も心配となりますが、太陽電池パネル1枚あたり（外寸約1ｍ×１ｍ）の荷重は、取り付け架台等を含めて15~20キログラム程度です（メーカーによって差があります。また陸屋根の場合は、工法が変わります）。確かに、屋根への負担がないわけではないでしょうが、ソーラー発電システムの荷重は、屋根全体に分散されます（よく比較の対象となる、太陽熱温水器の場合は、約3メートル四方に約300キロの屋根荷重となります）。したがって、築年数および屋根材の古いお宅でない限り、ほぼ問題はないと思われます。

屋根の形状、向き、材質による発電量や節電額のシミュレーションを依頼すると共に、耐久性についての確認も事前に行っておくと良いでしょう。

ソーラー発電は、太陽のエネルギーを利用して電気を作ります。でも、素朴な疑問として、雨の日や曇った日はどうなるのだろうか、と心配になりますよね。

住宅用のソーラー発電は、自宅の屋根に太陽電池を設置し、生活に必要な伝記を生み出すものです。しかし家庭だけで電気の自給自足をしているのではありません。電力会社が配電する商用電力と連結することで、太陽が燦燦と照りつけ、発電した電気があまった場合は、電力会社に売ります。これを売電といいます。一方、曇りの日、雨の日など、発電量が不足した場合には、これまでどおり、電力会社から電気を買うのです。これを買電といいます。ソーラー発電は、このように、安定した電力を確保しつつ、かつ多すぎる分は買ってもらうこともできる、という合理的なシステムなのです。

このようなシステムに支えられているため、朝夕や曇りの日など、太陽の光が弱いときには電力会社の電力で補足し、雨天や夜間など太陽電池の発電量がほぼゼロに近いときには、電力会社から必要量を供給してもらいます。さらに停電時には、日射があれば停電中でも通常の電気系統とは別に、直接電気機器を動かすシステムが整っているため、電力会社の作業を妨げません。したがって、停電とは関係なく、生活を継続することができるのです。これを｢自立運転機能｣と言います。ただし、停電時には自動的にいったん商業電力系統への接続が切り離されるため、手動で自立運転に切り替えることになります。

「愛・地球博」でも紹介された「ソーラー発電」。「地球に優しい電力」といわれています。でも、どうして今、ソーラー発電なのでしょう？どのような特徴があるのでしょうか？

地球温暖化防止会議で、日本は2010年までに二酸化炭素の6パーセント削減(1990年比)を目指しています。しかし日本では、産業、民生、運輸・・・各分野のエネルギー消費量が年々増え続けています。そこで今、消費エネルギーの削減、つまり省エネと共に、エネルギー資源そのものの根本的な見直しが瀬間されています。そこで注目されているのが、ソーラー発電です。ソーラー発電の場合、地球温暖化の要因のひとつである、二酸化炭素の排出が、発電時でゼロ。まさに理想的なクリーネネルギーです。二酸化炭素は、石油などの化学年少消費によって排出されます。たとえば、日本では1998年度の総合エネルギー統計によると、石油が52.4パーセントを占めています。石炭が16.4パーセント、天然ガスが12.3パーセント、原始力は13.7パーセントです。さらに水力・地熱は4.1パーセントです。

日本のこのような化学燃料依存の現状は、二酸化炭素などの環境問題だけが問題ではありません。石油をはじめとする天然資源は、近い将来枯渇することを危惧されてもいます。石油は43年、天然ガス62年、ウランは64年、最もエネルギー資源可採年数が長いと予測されている石炭でさえ、212年といわれているのです。その点、ソーラー発電のエネルギー源である「太陽光」は無限です。

導入時の費用という課題はまだ残っていますが、今こそ、早急にソーラー発電への転換が迫られているのです。