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2012-03-23 00:01
 太陽電池はいくらまで価格が低下すると意味があるか計算してみました。
太陽光発電の発電実績

実例を探したところ、上記のページを見つけました。この方は設置価格245万円、発電量3900kWシステムで電力料金は22円ぐらいの地域とのことです。
経年劣化と寿命
まずこのページから、寿命を一応20年と仮定し、余った電気は売り、不足分を買う、現在の主流の設置例とします。電気を買う価格と売る価格を同じ場合と仮定して、電気を買う代わりに太陽電池を導入した場合、システム全体がいくらなら元が取れるか計算してみました。
3900 kWh×20年 ×22円/kWh=1716000円
 システム全体の価格が1,700,000円ほどで20年間メンテナンス費用なしでやっと元が取れます。何がコストを押し上げているのか以下で計算してみます。
サンヨーのページを見ると、太陽電池システムは太陽電池モジュール、接続箱、パワーコンディショナーは最低限必要のようです。システムの構成はどこのメーカーでも同じと考えます。
まず太陽電池パネルのコストがどこまで下がれば意味があるか計算することにして、太陽電池モジュール以外の設備費を171万円から引いてみればこのコストが計算できます。接続箱は3万円から12万円、パワーコンディショナーは23万円から40万円ほどでした。平均の金額を引くと132万円となりこれを39で割ると、実際の発電量100W当たりの単価が計算できます。
(1716000-390000)÷39=34000円
注意すべきことは地域により日照時間が異なるでしょうからカタログ上の総出力がどれだけ必要かはそれぞれ異なるでしょう。一応、定格出力あたりも計算してみます。
(1716000-390000)÷35=37885円

経年劣化等考えると、現在の電気料金体系及び送電線システム上で意味がある金額としては100Wあたり3万円以下でないと意味がないように思います。ただし仮に太陽電池システムが全世帯、全事業所に普及した場合は、自然エネルギーの不安定さにより、送電システムが持たないでしょうから、バッテリーも考慮にいれる必要があるでしょう。
   太陽電池とリチウムイオン蓄電池を連携させるシステムバッテリーを導入する場合は上記のページによると、リチウムイオン蓄電池ユニットは121万8000円、パワーステーションは67万2000円。パワーステーションはパワーコンディショナーと共通にできると仮定して
(1716000-1608000)÷39=2769円
となり、定格出力でいうと出力1キロワットのパネル当たり約2万8千円と、更に10分の1のコストでないと意味がないことになります。

また、バッテリーを使って完全独立型にする場合は、蓄電池への充電及び放電ロスがありますから、システム全体の規模は鉛蓄電池を使用する場合、二倍は必要になります。
※鉛蓄電池の充電及び放電の効率は70%なので、充電したものを使う場合、49%に減ってしまう。
  発電方式別の発電コストの比較
更に火力発電の代替として利用できるためには、発電原価は火力発電ほどでなければ化石燃料の無駄遣いということになります。
発電原価を上記のページから8円と仮定すれば
3900 kWh×20年 ×8円/kWh=624000円

この場合の100W当たりの単価はバッテリーなしで
(624000-390000)÷39=6000円

と現在の10分の1の価格でないと意味がないことになります。
さらに独立システムにしようとすると
624000-1608000=-984000円

とマイナスとなり、太陽電池パネルのコスト改善だけでは火力発電の代用となる太陽光発電システムは不可能という結論になります。接続箱、パワーコンディショナーは金額が知れているので、残りは蓄電システムのコスト改善をするしか方法はないことになります。

 太陽電池パネルについて以下のページを参考に考えてみます。
  太陽電池
上記ページによると多結晶太陽電池は厚さが200μmほどで(技術革新でどんどん薄くなっているようですが)、薄膜系は0.5 μmほどのようです。必要なシリコン量は薄膜太陽電池は多結晶タイプの400分の1です。
  太陽電池モジュールラインナップ
    住宅用太陽光発電システム
上記ページによると薄膜太陽電池モジュールは100Wあたり6万円ほど、多結晶シリコンのモジュールは7万円ほどのようで、現在の技術では、薄膜にすること自体がかなりのコストのようですが、技術革新により安いコストで薄膜太陽電池が作れれば太陽電池パネルのコストダウンは技術的な可能性はあるとは考えます。ただし、薄膜の太陽電池は寿命が短い傾向のようですので、薄膜太陽電池の場合更に低い額でないと意味がないように思います。
蓄電池のコストダウンは可能か考えてみます。
   鉛蓄電池
上記のページから考えて、電気を溜めるには、一定の材料が必要であることが読み取れます。すなわち、一定の電気を溜めるには電池の蓄電物質について一定の質量が必要で、技術革新によって太陽電池パネルのように400分の1まで減らせる余地はないと考えられます。

結論
現時点では電気料金から考えて、太陽光発電は無駄であるのは言うまでもないことです。
現在主流の利用方法では、100Wあたり3万円以下の太陽電池パネルなら電気料金的にまあ意味があると言え、この場合も現在以上に太陽電池システム利用者が増えれば破綻をきたし、火力発電所の代わりのためには、パネルのコストは少なくとも10分の1のコストダウンが必要で、発電量の不規則変動に対応しようとすると、バッテリー製造のための必要な質量から考えて、大規模太陽光発電所は実現不可能と考えられます。

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以上、ここのHPの常連、HN  guyver1092 さんから投稿して頂いた大作です。
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【2012/03/23 00:01】 | 太陽エネルギー トラックバック(0) |

蓄電装置が無ければ・・・
雑草Z
 非常に手間のかかる試算、有難う御座いました。 

費用対効果から考えれば、残念な結果になった訳ですが、これは、エネルギー産出比(EPR)から考えても、エネルギーの無駄になるだろうと考えていい訳ですね?

結論の
>現在以上に太陽電池システム利用者が増えれば破綻をきたし、

の部分が大問題ですね。
太陽光発電は、発電利用者が少ない場合は、発電量はノイズとして役に立たないけれど、多くの利用者があれば、使いものになるという謳い文句もありますが、利用者が増えても破綻をきたすという事ですね。結局、充電・蓄電装置が無ければ役立たずと言う事になりましょうか?


エネルギー産出比
guyver1092
 近藤邦明氏のホームページでも見ましたし、室田武氏の本でも読みましたが、工業製品はの値段はほぼ、消費した石油の量に比例して高くなるそうです。(近藤氏のホームページには、使った資源の希少性によるプレミアムも入るとありました)
 自分で、元データまで調べたわけではありませんが、エネルギー産出比から考えても無駄遣いであと言えるでしょう。

 リチウム電池との連携のリンクが切れてしまっていましたので、同内容のページを貼り付けます。

http://news.mynavi.jp/news/2012/02/24/018/index.html

 欧米では、蓄電池がないと太陽光発電の売電が出来なくなっているとの記事も見つけました。以下に貼り付けます。

http://jyusetsu-navi.cocolog-nifty.com/blog/2011/03/post-b239.html

 太陽光発電について、有意義な使い方は、現在でもある、山小屋等を電化するとか、離島等しかないのでしょうか。
 とりあえず思いつくのは以前にも議論した、ため池ついで発電に使えそうな気はします。

http://zassou322006.blog74.fc2.com/blog-entry-577.html#comment


雑草Z
お返事有難う御座います。リチウム電池との連携のリンクの部分はご紹介のページに変更させて頂きました。

>工業製品はの値段はほぼ、消費した石油の量に比例して高くなる

現代の石油中心の工業においては、ほぼそのような事が言えますね。近藤邦明氏も色々な試算により、技術革新が進んでも太陽光発電は、資源とエネルギー(石油)の無駄遣いになると論じています。室田武氏もほぼ同じような事を言ってます。

>太陽光発電について、有意義な使い方は、現在でもある、山小屋等を電化するとか、離島等しかないのでしょうか。

他にミニソーラーの電卓とか、懐中電灯とかでしょうか?
ホームセンターで安く売っているミニソーラーは、庭などに置いておくと夜、かなり遅くまで光っています。あの充電も凄いなと思います。ああいうのを見ると太陽光発電も小規模システムなら色々役に立つと思われます。あの充電システムはどうなっているのでしょうか?
(充電と言うよりも光を貯めて置くように感じます。)

guyver1092さんは

>大規模太陽光発電所は実現不可能と考えられます。

と結論されてますが、小規模太陽光発電の費用対効果についてはどうでしょうか?(難しい質問で済みません。)

小規模太陽光発電
guyver1092
本当に難しいですね。今現在の価格で言えば、離島、山小屋等の、送電線路から遠いところ以外は、石油の無駄遣いだと考えます。
 将来、現在の10分の1の価格になった場合では、昼間に使う電気プラス昼間にしておける作業で消費する電力分のパネルを各自で購入し、売電はしないなら、意味がありそうに思います。

Re:小規模太陽光発電
雑草Z
    guyver1092さん

 小規模なパラボラ(3次元的パラボラでなく、2次元的パラボラの焦点に熱電素子などを通す・・・この場合レアアースは必要ないですね。・・さらに、湯を沸かせる事によるコジェネも期待出来ます。)は可能性があると考えています。屋根受光面全部に太陽光パネルを使う事を考えれば捕捉手段に因らず限界が計算できますが、パラボラを用いれば、受光面全面に必要なのは反射板(鏡)だけですからね。

パラボラの利用の可能性について、guyver1092さんはどう思われますか?・・近藤邦明氏にもお伺いしたいところです。

Re:パラボラ
guyver1092
 私の能力を超えていますね。これはかなり高度な専門知識をもって、エネルギー産出比を計算し、有意義かどうかを判断しなければならないでしょう。
 山勘でよければ、パラボラで集めた太陽光で電気を作る事にこだわらず、直接出来ることをしたほうがよいと思います。例としては、ソーラークッカー、スターリングエンジンで動力を得る、非電化冷蔵庫に吸収式冷凍機を組み合わせる等です。当然、エネルギー産出比は計算すべきですが。

Re:Re:パラボラ
雑草Z
私も山勘で話して申し訳御座いません。しかし

>パラボラで集めた太陽光で電気を作る事にこだわらず、直接出来ることをしたほうがよいと思います。

はその通りでしょうね。

ソーラークッカーはよくある話ですが、スターリングエンジンで動力を得る、と言うのは中々いいアイディアですね。外燃機関ならではのフレキシブルな使い方です。
そういう意味の一つとして、断面がパラボラの樋型の焦点に管を通してソーラー温水器として、一緒に熱電素子で太陽熱発電をするのはコジェネで効率的か・・?と。私のアイディアではないのですけどね。
EPRや費用対効果を調べる時は、パラボラの受光面全体で考えなければなりませんが、面ではなく線で発電するのは有効かと考えます。

 太陽光発電だけではなく、風力や水力、光合成など広い意味で地球では太陽エネルギー、若しくは、地熱しか、半永久的なエネルギー源はないですからね。
 迂回して電力に変換するのではなく、直接使得る部分は出来るだけ直接使うべきですね。
迂回して電力に変換した挙げ句に、さらに迂回してバッテリーに貯め込むのはかなりエネルギー効率が悪いですね。
現代浪費社会を反映しています。
 余談ですが、私も結構夜型の人間ですが、夜型の生活は改めるべき時が来ているのかもしれません。

ソーラー外灯
地下水
 小型のソーラー外灯が、なんと348円であった。太陽電池とLEDと充電池とセンサーが付いて、この安価である。庭の畠に挿しておくと、夜になると勝手に夜中中照らしている。時代が代わる気がしている。

Re:ソーラー外灯
雑草Z
    地下水さん

 私もそのソーラー外灯は、素晴らしいなと感じました。
この上の 2012/03/28(Wed) のコメントに書いた

>ホームセンターで安く売っているミニソーラーは、庭などに置いておくと夜、かなり遅くまで光っています。あの充電も凄いなと思います。ああいうのを見ると太陽光発電も小規模システムなら色々役に立つと思われます。あの充電システムはどうなっているのでしょうか?

は、正に地下水さんが仰るところのソーラー外灯の事です。
この3月に友達の家の庭先で夜光っていたので、尋ねたところ、ホームセンターで数百円で購入したと答えたので、驚きました。この技術を用いれば、家の中の夜の照明くらいは簡単に賄えそうですね。

私は太陽光は基本的には植物の光合成に使うのがベストだと考えていますが、屋根の上などのスペースは、この手のソーラーを使うのもいいと考えています。
この技術革新は凄いかも知れませんね。

この技術に関して、何か情報をご存知なら教えて下さい。

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コメント
この記事へのコメント
蓄電装置が無ければ・・・
 非常に手間のかかる試算、有難う御座いました。 

費用対効果から考えれば、残念な結果になった訳ですが、これは、エネルギー産出比(EPR)から考えても、エネルギーの無駄になるだろうと考えていい訳ですね?

結論の
>現在以上に太陽電池システム利用者が増えれば破綻をきたし、

の部分が大問題ですね。
太陽光発電は、発電利用者が少ない場合は、発電量はノイズとして役に立たないけれど、多くの利用者があれば、使いものになるという謳い文句もありますが、利用者が増えても破綻をきたすという事ですね。結局、充電・蓄電装置が無ければ役立たずと言う事になりましょうか?
2012/03/27(Tue) 04:56 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
エネルギー産出比
 近藤邦明氏のホームページでも見ましたし、室田武氏の本でも読みましたが、工業製品はの値段はほぼ、消費した石油の量に比例して高くなるそうです。(近藤氏のホームページには、使った資源の希少性によるプレミアムも入るとありました)
 自分で、元データまで調べたわけではありませんが、エネルギー産出比から考えても無駄遣いであと言えるでしょう。

 リチウム電池との連携のリンクが切れてしまっていましたので、同内容のページを貼り付けます。

http://news.mynavi.jp/news/2012/02/24/018/index.html

 欧米では、蓄電池がないと太陽光発電の売電が出来なくなっているとの記事も見つけました。以下に貼り付けます。

http://jyusetsu-navi.cocolog-nifty.com/blog/2011/03/post-b239.html

 太陽光発電について、有意義な使い方は、現在でもある、山小屋等を電化するとか、離島等しかないのでしょうか。
 とりあえず思いつくのは以前にも議論した、ため池ついで発電に使えそうな気はします。

http://zassou322006.blog74.fc2.com/blog-entry-577.html#comment
2012/03/27(Tue) 21:32 | URL  | guyver1092 #-[ 編集]
お返事有難う御座います。リチウム電池との連携のリンクの部分はご紹介のページに変更させて頂きました。

>工業製品はの値段はほぼ、消費した石油の量に比例して高くなる

現代の石油中心の工業においては、ほぼそのような事が言えますね。近藤邦明氏も色々な試算により、技術革新が進んでも太陽光発電は、資源とエネルギー(石油)の無駄遣いになると論じています。室田武氏もほぼ同じような事を言ってます。

>太陽光発電について、有意義な使い方は、現在でもある、山小屋等を電化するとか、離島等しかないのでしょうか。

他にミニソーラーの電卓とか、懐中電灯とかでしょうか?
ホームセンターで安く売っているミニソーラーは、庭などに置いておくと夜、かなり遅くまで光っています。あの充電も凄いなと思います。ああいうのを見ると太陽光発電も小規模システムなら色々役に立つと思われます。あの充電システムはどうなっているのでしょうか?
(充電と言うよりも光を貯めて置くように感じます。)

guyver1092さんは

>大規模太陽光発電所は実現不可能と考えられます。

と結論されてますが、小規模太陽光発電の費用対効果についてはどうでしょうか?(難しい質問で済みません。)
2012/03/28(Wed) 09:42 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
小規模太陽光発電
本当に難しいですね。今現在の価格で言えば、離島、山小屋等の、送電線路から遠いところ以外は、石油の無駄遣いだと考えます。
 将来、現在の10分の1の価格になった場合では、昼間に使う電気プラス昼間にしておける作業で消費する電力分のパネルを各自で購入し、売電はしないなら、意味がありそうに思います。
2012/03/28(Wed) 20:51 | URL  | guyver1092 #-[ 編集]
Re:小規模太陽光発電
    guyver1092さん

 小規模なパラボラ(3次元的パラボラでなく、2次元的パラボラの焦点に熱電素子などを通す・・・この場合レアアースは必要ないですね。・・さらに、湯を沸かせる事によるコジェネも期待出来ます。)は可能性があると考えています。屋根受光面全部に太陽光パネルを使う事を考えれば捕捉手段に因らず限界が計算できますが、パラボラを用いれば、受光面全面に必要なのは反射板(鏡)だけですからね。

パラボラの利用の可能性について、guyver1092さんはどう思われますか?・・近藤邦明氏にもお伺いしたいところです。
2012/03/30(Fri) 19:34 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
Re:パラボラ
 私の能力を超えていますね。これはかなり高度な専門知識をもって、エネルギー産出比を計算し、有意義かどうかを判断しなければならないでしょう。
 山勘でよければ、パラボラで集めた太陽光で電気を作る事にこだわらず、直接出来ることをしたほうがよいと思います。例としては、ソーラークッカー、スターリングエンジンで動力を得る、非電化冷蔵庫に吸収式冷凍機を組み合わせる等です。当然、エネルギー産出比は計算すべきですが。
2012/03/30(Fri) 22:25 | URL  | guyver1092 #-[ 編集]
Re:Re:パラボラ
私も山勘で話して申し訳御座いません。しかし

>パラボラで集めた太陽光で電気を作る事にこだわらず、直接出来ることをしたほうがよいと思います。

はその通りでしょうね。

ソーラークッカーはよくある話ですが、スターリングエンジンで動力を得る、と言うのは中々いいアイディアですね。外燃機関ならではのフレキシブルな使い方です。
そういう意味の一つとして、断面がパラボラの樋型の焦点に管を通してソーラー温水器として、一緒に熱電素子で太陽熱発電をするのはコジェネで効率的か・・?と。私のアイディアではないのですけどね。
EPRや費用対効果を調べる時は、パラボラの受光面全体で考えなければなりませんが、面ではなく線で発電するのは有効かと考えます。

 太陽光発電だけではなく、風力や水力、光合成など広い意味で地球では太陽エネルギー、若しくは、地熱しか、半永久的なエネルギー源はないですからね。
 迂回して電力に変換するのではなく、直接使得る部分は出来るだけ直接使うべきですね。
迂回して電力に変換した挙げ句に、さらに迂回してバッテリーに貯め込むのはかなりエネルギー効率が悪いですね。
現代浪費社会を反映しています。
 余談ですが、私も結構夜型の人間ですが、夜型の生活は改めるべき時が来ているのかもしれません。
2012/03/31(Sat) 11:15 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
ソーラー外灯
 小型のソーラー外灯が、なんと348円であった。太陽電池とLEDと充電池とセンサーが付いて、この安価である。庭の畠に挿しておくと、夜になると勝手に夜中中照らしている。時代が代わる気がしている。
2012/04/18(Wed) 16:58 | URL  | 地下水 #4Fa3Cym6[ 編集]
Re:ソーラー外灯
    地下水さん

 私もそのソーラー外灯は、素晴らしいなと感じました。
この上の 2012/03/28(Wed) のコメントに書いた

>ホームセンターで安く売っているミニソーラーは、庭などに置いておくと夜、かなり遅くまで光っています。あの充電も凄いなと思います。ああいうのを見ると太陽光発電も小規模システムなら色々役に立つと思われます。あの充電システムはどうなっているのでしょうか?

は、正に地下水さんが仰るところのソーラー外灯の事です。
この3月に友達の家の庭先で夜光っていたので、尋ねたところ、ホームセンターで数百円で購入したと答えたので、驚きました。この技術を用いれば、家の中の夜の照明くらいは簡単に賄えそうですね。

私は太陽光は基本的には植物の光合成に使うのがベストだと考えていますが、屋根の上などのスペースは、この手のソーラーを使うのもいいと考えています。
この技術革新は凄いかも知れませんね。

この技術に関して、何か情報をご存知なら教えて下さい。
2012/04/19(Thu) 22:24 | URL  | 雑草Z #Oh7PXlyo[ 編集]
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