大下達哉さんは、太陽熱温水器はステキだと考えている。太陽光発電設備よりも安いし、コストの回収が早いから。鵜野日出男さんは、太陽熱温水器はまだよしたほうがいいと考えている。太陽熱温水器は太陽光発電よりも資金効率はましだが、トラブルが多くメンテの工数と費用が意外にかかり、10年以下しかもたないから。太陽光発電は、二人とも共通してまだ採算には載らないから、薦めれないと考えている。買い取り料金がドイツ方式で、2倍になった。「エコキュート+太陽熱温水器ハイブリッド」の問題は根が深いと思います。一時デンソーが開発していたのですが、その後音沙汰がなくなりました。結局、商業ベースに乗せるのは難しいと言うことだと思います。エコキュートの深夜電力代が非常に安いため、コスト的にペイしない。(年間1万円程度を節約するために、20~30万円支払う人はいない)使い勝手が悪く、耐用年数が短く、かつトラブルが多い。エコキュートとセットでの保証が難しい。太陽熱温水器は使える商品。肝心の冬の日射が少ないので、計算通りにはいかない等の問題があって、なかなか普及しません。不凍液を使っていないシステムはアフターの面でも心配。シロキ、チリウ、日本電硝とかなりあります。価格は40万円から120万円。エコキュートの併用で年間1万円安くなっても元をとるのに40年以上はかかるという計算。今日の夕刊によると、二階経産相は電気事業連合会長の了解を得て、2010年から太陽光発電の価格を50円弱で買い上げる新制度を導入すると発表しました。これは、数年前からドイツで採用していた制度に倣ったもので、消費者にとっては大変魅力のある政策です。今までだと5kWkの太陽光を設置するのに260万円かかったとします。現在の価格では年間買上価格が13万円程度でしかない。いうことは、償却するのに20年はかかるという勘定。償却した後、何年使えるか。したがって、金利までを含めて考えるとメリットがほとんどない。買上価格が2倍になり、買上価格が年間26万円になると10年間で償却出来ます。それから以降は毎年10年間は26万円というボーナスが入ってきます。資金に余裕があるならば520万円を投じて10kWを搭載すれば、10年間で償却でき、それ以降の10年間は毎年52万円のボーナスが入ってくるという勘定。経済効果を出すために、早ければ早いほど電力会社との契約金額が高くなるはず。2010年の契約だと20年間は48円で買い上げる。2011年の契約だと43円になり、2012年契約は38円、2013年契約は33円という具合に少なくなってゆくはず。したがって、電力会社との契約金額から言うなれば、早ければ早いほど良い。後になれば太陽光の設置費が安くなって、その方がうま味が出てくるかもしれません。それはともあれ、またドイツの政策の物真似であれ、麻生内閣としては将来を考えた初めての意義のある有効な政策の登場です。太陽光発電がたいへんなことに◆当社も今のところはニュースが伝える範囲でしかわかりませんが、太陽光発電に思い切った優遇政策が実施されることになりそうです。道南での試算によると、4kWを装備して年間約24万円の電力販売。取り付け費が240万円だとすると、10年で償却とも言えますし、利回り10%の投資対象でもある。朝から当社の打ち合わせはこれで盛り上がりました。◆正確に申しますと盛り上がった人間と、ピンと来ていない人間がおります。そのことを記事にしようと決まりました。来た人たちは、これを宣伝に使わないわけはありません。「10年でパワーコンディショナー交換でしょ。これもまた、冷静な意見。両方の意見があって、会社の議論は深まるものだと思います。◆新ブログに移行して、Kさんから「太陽光発電パネルにのった雪が落ちない(旭川近郊)」というコメントをいただいてから、そのことが気になっていました。札幌はあまり事例がありませんが、十勝では雪は落ちると聞いていました。雪降りの翌日は必ず晴れます。午前中にパネル面が融けだして落ちてしまうという説明に、完全に納得していたのですが、Kさんに「落ちないことは確認済」と念押しされたので、かなり引っかかっていたのです。◆ある研究者の方とお話ししているときにそのことを尋ねてみました。すると「落ちないんだよ」とひと言。この方は北見工業大学で環境技術を研究しておられた方で、寒冷地気象の専門家です。ご存じの方もいると思いますが、北見は晴天率が高く、ソーラーカーレースを開くなど太陽エネルギーの活用に熱心な地域です。◆その北見で、住宅分野で太陽エネルギーを活用しようと研究を続け、最終的にあきらめた理由が「雪が落ちない」ためだったそうです。「かね勾配(10分の10、45度)なら別なんだけどね」。10分の6,7勾配程度ではダメなんだそうです。◆小生はここで断定的表現はいたしません。「北海道は雪があって不利というイメージがありますが、そんなに不利ではない」とするメーカーの最近のPRは、検証が必要かもしれません。札幌はこの冬はじめて、断続的に2日間、雪が降り続きました。2日程度なら、2日/365でたいして問題ではありませんが・・・。環境への取組みによる経済の立て直しが流行している。世界の先進国は「グリーン・ニューディール」をこぞって進め出した。中でも、焦点となっているのが太陽光発電だ。世界中の人類が1年間に使うエネルギー量は、太陽から地球が受ける光や熱のエネルギーのわずか1時間分に過ぎない、と言われ、それを使いこなすことになれば、温暖化の脅威からも免れられるし、また、技術開発、発電パネルや関連装置の生産、販売や据え付けで、雇用や所得が大きく増加させられよう、という目論見だ。日本は、太陽光発電のいわば育ての親。お家芸の半導体加工技術の後継として、電機各社がその改善を進めてきた。政策的にも、家庭への設置に補助金が出されたお陰で、その普及量は長い間世界一を誇っていた。今や、世界一の太陽光発電国はドイツになってしまった。太陽光発電パネルの設置が急速に進み、日本を追い越すに至ったのは、日本よりも手厚い助成策「FIT制度」(*1)を行ったからだった。座をドイツから奪い返す、との目標を決定した。その裏打ち方策が、今、強く求められている。関係の審議会など各方面で真剣になされている。政府が今開かれている国会に提出する予定の非化石エネルギーの供給拡大を図る法案に、このFIT制度を日本に導入する上で必要な規定を置くことにもなってきた。いずれにしても太陽光発電については、月並みな表現で恥ずかしいが、ますます陽が当たってこよう。Tariff=固定価格買い取り)制度。太陽光で発電した電気を電力会社に売ると、大幅に高い値段で買い上げてくれる仕組み。一般市民の場合、電力会社から電気を買う時の2~3倍といったような高値で売れる。売値保証も20年といった長期間にわたる。この制度を導入したドイツは、太陽光発電が安定した商売として成り立つようになり爆発的に普及した。ドイツの固定価格買取制度の下では、普通の火力発電で発電した電気に比べて7倍程度高値の太陽光発電の電気を電力会社が購入する場合、電力会社が損になる分を電力販売料金の引き上げにより埋め合わせてよい、と法律で定めている。言い換えると太陽光発電をしていない市民が、電力料金の支払いを通じて、太陽光発電に取り組む人へ間接的に資金支援をしていることになる。一般市民の支払う電気代が1カ月で400円ほど多くなっている勘定だと聞く。FITには、行政や企業にとって設置時点での補助金に比べ、いくつかメリットがある。同じ支援効果を出そうと思うと、補助金の場合だと一時に多額の出費となり、電力会社が負担することが困難で、政府が環境税の税収などを活用してその原資を賄う必要が出てくる可能性もある。FITでは、実際の発電量に応じて設置者の収入額が決まるので、発電量が大きくなる設備を選んだり、日当たりのよい場所に置こうとしたりする前向きのインセンティブが働くのに対し、設置時点での補助金の場合は、大きな発電量を将来にわたって確保しようという誘因が働きにくい側面もある。太陽電池は故障するのか太陽光発電が設置者の期待に応えるためには、あるいは、政府の目論見に応えるためには、安定して長期間にわたって発電できるか否かが鍵になる。FITが導入されればその点がなお一層重要だ。最近はやりの環境トンデモ本などでは、太陽電池はそれを作るのに使ったエネルギーを発電で取り戻せないので、かえってエネルギー浪費的だ、などといった記述があるとも聞く。これこそとんでもない昔の話で、今日の太陽電池は効率もよくなったし、製造も合理化され、製造時に投入されたエネルギーを2年間程度で回収し、それ以降は純粋にエネルギーを生産するものになっている。いえ、故障したり、あるいは日当たりが悪かったり、設置に当たって必要な架台づくりなどにエネルギーがたくさん必要になれば、2年でのペイバックの計算は成り立たない。実際に、太陽光発電装置は故障するのだろうか。これを見ると、762の回答件数を分母にして、故障に遭遇した経験のあるものは86件(全体の約11.2%)となっている。この86件の内訳では、直流を100Vの安定した交流に変換するパワーコンディショナー、平たく言えばインバーターの故障が72件とほとんどを占め、PVモジュール、すなわち発電パネルの故障は7件となっていた。分母に対する故障率では0.9%である。太陽電池は比較的に丈夫だが、インバーターの方は心許ない、といったところが実感だろうか。実際、わが家でも2つのトラブルがあったものの、太陽電池そのものに係わるものはなかった。1つは、インバーターがリコールにあったこと。同型機種に他の家で発煙事故があったと聞いた。1つは、パネルの貼り付け作業をした工務店と他の箇所の屋根工事をした板金屋さんとの連携が悪くて、太陽光パネルの頂上部分での防水工事が行われず、雨漏りに結びついてしまったことである。その顛末は、拙著「エコハウス私論」に詳しいので、そこに譲るが、普及が急がれるあまり、あるいは業者間の競争が過当になったりして、設置工事がずさんになり、雨漏りなどに結びつかないかと心配になる。発電パネルや周辺機器は10年保障などがついているので、初期故障などがあっても無償対処できるけれども、劣悪工事はなかなか対処しにくい。太陽電池普及策には、設置工事の品質確保を含めるべきだと、常々考えている。読者の方々にも、太陽光パネルを付けるときは、評判の良い設置業者を選んで自衛されるようお勧めしたい。太陽電池の発電実績は次に、肝心かなめの発電実績を見てみよう。ちなみに、わが家の太陽光パネル(写真参照)は能力2.3kW、広さ約40平方メートル、アモルファス型の電池で公称発電効率は8%(今日なら12%は欲しい)、屋根材一体型で、新築(2000年)時に設置した。費用は、インバーターや設置工事費などすべて込みで268万円、うち、72万円が補助金で賄われ、自己負担は196万円(1kW当たり85万円)であった(なお、屋根材一体型のパネルにすると、通常掛かる屋根材自体の費用は要らなくなる。ちなみに、今日であれば、太陽光パネル自体のkW当たりの単価は半額以下に下がっている。技術進歩は著しい、と感じる)。下のグラフは、わが家について過去5年間の年間太陽光発電量を棒グラフで示したものである。棒の下の方は切ってあるので誇張されているが、多い年と少ない年とでは発電量は2割も違う。その主な原因は、ピンクの折れ線になっている日射エネルギー量の年々の変化である。日射エネルギーと太陽光発電量との関係をもっと分かりやすく示したのが、緑の折れ線だ。この折れ線は、1平方メートルの地表が受ける日射エネルギーの何%を電気に変えているか、つまり発電効率を表わしている。それが年に係わらず、ほとんどフラットになっている。この図から、日射が強いほど発電効率が若干は良くなるように見えるものの、数値はほぼ一定であり、年々の発電量はもっぱら日射エネルギーの大小に極めて正直に左右されていることが見て取れる。一つ肝心なことは、数値が経年劣化していないことである。新築以来ほぼ10年、しっかりと発電をしてくれている。太陽電池は長持ちのようだ。何十年もしっかり光熱費を節約して、金蔵を建てて欲しいものである。ところで、図を見て気付いていただきたいことがさらにもう1つある。それは、わが家の発電効率の数値の低さである。公称の能力の普通は7掛けが発電実態と言われているが、それに比べてもさらに6割弱も効率が悪い。実は、わが家の太陽光パネルは、なんと北向きに貼ってある。それが非効率の原因なのである。このテーマについては次回に掘り下げてみたい。省エネ光熱費カットの最新ルームエアコン・パナソニック・ホームアプライアンス日経エコノミー(09/02/23)家庭からの二酸化炭素(CO2)排出量は日本全体の排出量の約13%(2005年度)を占める。工場などからの排出が減っているのに対し、家庭からの排出は増え続け、1990年比で約37%増加した。一軒に複数台のテレビやエアコンを持つのはいまや珍しくない。豊かな生活が温暖化の進行を後押ししている。家電メーカーにとって消費電力が少なく、CO2排出の抑制につながる製品開発は至上命題。なかでも消費電力が大きいルームエアコンは省エネ性能追求を各社とも競ってきた。パナソニック・ホームアプライアンス社の技術本部グループマネージャーの清水努さんに最新のエアコンの省エネ技術について聞いた。――エアコンの省エネ性能は改善が著しく、新製品に買い換えた方が電気代も減るし二酸化炭素排出も減らせるので、「買い替えはエコ」とよく言われます。「エアコンの消費電力は、家庭の全消費電力のおよそ4分の1と、最も大きなウェートを占めている。省エネ対策という観点ではエアコンが悪者にされがちだ。「消費電力は大きさ(冷房能力)によって異なる。――1キロワット時当たりの電気代を22円として、年間1万3000円くらいの節約にもなる計算ですね。この消費電力の値はどのような基準に基づいて算出されているのですか。「日本工業規格(JIS)に定められた計算式に基づいている。――効率向上を可能にした技術は何ですか。「ひとつのブレークスルーで大きく性能が向上したのではない。「室内機からみると、まず熱交換器を工夫した。熱交換器では冷媒が流れる伝熱管の回りに約600枚の金属製のフィンがついている。「エアコン内部にコンパクトに収めるために、熱交換器のフィンは横から見ると『くの字』に曲がった形をしている。この形のフィンを一体でつくれるようにした。「一体化によって無駄なく熱交換することで熱交換器の効率が5%あがった。一体化にはもうひとつ利点がある。――よくみると、フィンを貫いている伝熱管の配置も等間隔ではないですね。「最適な配置を考えた。管の太さ(径)も変えている。伝熱管の中を流れる冷媒は、温度によってガス状態であったり液体であったり、両方が混じりあったりしている。熱交換の効率をあげるには、冷媒がどんな状態でも同じ流速で管の中を流れるのが望ましい。――室外機ではどんな改良がありましたか。「当社独特なのは、室外機のファンだ。2枚ばねで逆ガル型という複雑な立体形状をしている。カモメ(ガル)の翼と逆向きに下側に曲がるような羽根の形だ。ゴルフボールの表面のディンプル(へこみ)に似た丸いへこみを羽根の表面につけてある。――最近のエアコンは使い方でも工夫されていますね。人がいるところだけに風を送る技術などは各社が競い合うように採用している印象です。「それぞれ工夫を凝らしている。当社の製品は赤外線センサーを5個持っていて、室内を9つのエリアに分けて、人がいるエリアに風を送る。人の居場所が2カ所に分かれていても送れる。――省エネ法に基づくトップランナー方式で省エネ規制が年々厳しくなっています。「当社の製品はすでに新規制をすべてクリアしている。進んでいるポスト京都議定書で厳しい排出削減目標が決まれば、さらに性能改善を求められることになります。「次の規制がどうなるのかは現時点ではわからないが、厳しくなるのはありがたいことだと考えている。省エネ性の向上のために常に努力を重ねており、性能が優れていることが評価されることが望ましい。――今より2~3割効率をあげることは可能ですか。電気のうっかり無駄遣いと節約術は?あえて消しません。20:14待機電力を気にして主電源を切る方が多いようですが。電源ON、OFF時の突入電流は電子回路に極めて悪影響を及ぼします。家電等の主要な故障要因である電解コンデンサの容量抜けも高温にならない条件の下では、通電されていた方が特性が維持されます。結果、特に消費電力の大きい機器以外は常時通電の方が家電の寿命も伸び、性能も維持されます。これを両天秤にかければ財布にも環境にもどちらが良いのか自明なのですが無知とは恐ろしいものです。21:35TVのコンセントを抜いたり、本体電源スイッチで切るという意見が多いですが、最近のTVは待機時消費電力が1W以下のものが結構あります。1Wをずっと消費していたとしても、1ヶ月で1Wx24hx30=720wh=0.72kwh→約15円程度。0.5Wの製品なら7~8円。TVによっては電気代にほとんど影響しません。取説で一度確認して見てください。リモコンで電源オフした場合と本体で電源をオフした場合の待機時電力がまったく変わらないものも多くあります。簡易消費電力計を使って調べると面白いですよ。17:44使わない電灯を消すとか待機電力のカットなど無駄な労力をかけるようなことはしてません。普通のサラリーマンの稼動で考えると秒2円程度かかります。給料じゃなくて稼動費ですが。歩いて電気のスイッチを消す。5秒かかったとしても10円のロスです。電気で言えば500Wh程度。5WのLED電球なら100時間点灯できます。消しに行くことがどれほど無駄か・・・なので基本的に同じことが出来るなら省電力の物を使うことで節約しています。蛍光灯は全てLED照明に変えました。玄関トイレの照明はセンサ式のものに。テレビもLEDバックライトのものに。2009沖縄でソーラーと言えば多くの方が太陽熱温水器と思っています。(まだまだ多い)売りっぱなしで、メンテなしの状態で水漏れして使えない、屋根の上に置きっ放しになってるという話を良く聞きます。人力山荘開発日記というとソーラーシステムのたいそうなモノを思い出される方が多いと思いますが、もちろん違います。構造は子供だまし的に簡単。家庭用の排水パイプの太いのを十数本並べて接続して黒く塗り、天井に置いておく。ネット情報によると、それでも朝から昼まで過熱して、40度くらいにはなるそうで、風呂の適温が41度であることを考えれば、これはもう十分。いうことでつくってみたんですが、最大の失敗は、つなげる順番を間違えたこと。おかげで14本のタテパイプをいっぺんに接着しなければならず、もちろん曽rは不可能なので、そこから大量の水漏れが発生。シリコンコーキング剤で補強することに。温水器に付随して作成したのが貯水タンク。言っても100リットルタンクが7000円くらいで売っているのを買ってきて、これにプチプチやテントの底に敷く保温マットを切り貼りして、保温性を高めるというモノ。家に溜まっていたすべてのプチプチを動員して、三重四重に着ぶくれさせた貯水タンク。これに温水器からの水を溜めるわけです。ネット情報にあった「風呂の残り湯を洗濯機に組み上げる家庭用ポンプ」800円を購入して、貯水タンクの温水を汲み上げて台所で利用しようという試みです。既述のように曇天で温水と言うよりはぬるま湯、というよりも夏場の水道水くらいの温かさでしたが、奥多摩の手を切るように冷たい水道水と比べると、まさに天国。住宅用の太陽光発電システムの価格が2007年度平均の1キロワット当たり70万円から、08年度末時点では約60万円に下がったことが経済産業省の調査でわかった。今年から始まった太陽光発電の導入補助制度の申請件数が約2万件に上り、普及効果で価格を押し下げたと分析している。政府は住宅用太陽光発電の普及を促すため、1月から発電能力1キロワット当たり7万円の補助金を出している。標準的な家庭用の機器は3―3.5キロワットで、補助額は21万―25万円程度。08年度補正予算では3万5000件分に当たる90億円を計上、09年度予算では8万件分の201億円を盛り込んだ。住まい・建築・デザインに関するコラム太陽光発電を希望する建主さんは非常に多いです。現状では元は取れないので私から設置を勧めることは無いですが、本当に政府が言うように補助金や価格低下により今の半額で導入できるようにあればメリットも出てくるだろうと思います。日本でも太陽光発電の高値買い取り制度を検討しているみたいですし。いうわけで、将来的に太陽光発電が取り付けできるようにして下さいという希望は多いのが現状です。当然のご要望でしょう。実は困った問題があります。それは屋根の形状です。ソーラーシステムの効率が良いのは南向き30度の勾配です。(京セラ)ただし、30度というと約6寸の勾配ですから、それではちょっと急すぎてメンテナンスも難しい屋根になってしまいます。メーカーによると3寸よりも勾配が緩くなるとホコリなどが溜まりやすくなり効率が落ちるそうですので、3寸~5寸程度の屋根勾配が現実的でしょう。「南向きに3寸~5寸の勾配で大きめの屋根面をつくる。こ、これはデザイン的にはかなり厳しい制限です。吹き抜けなど様々な要素から決定するものです。様々な要素から計画する上で、この制限は正直頭が痛い・・・。デザインももちろんですが、例えば屋根勾配を利用して吹き抜けを設けたいときはその配置に大苦戦します。いや~、本当難しい・・・。大同特殊鋼は発電効率が高い集光型の太陽光発電システムを量産する。名古屋市内の工場に生産ラインを新設。標準的な家庭300軒の需要を賄える年間1メガ(メガは100万)ワット分を生産する。集光型の発電効率は平面型の一般的なシステムの1.6倍だが、生産コストは2倍程度かかっていた。量産化でコストを平面型と同程度に抑える。量産するのは16センチメートル角のドーム型のプラスチックレンズで受けた太陽光を、7ミリ角の発電セルに集約して発電するタイプ。6メートル×4メートルの土台にそれぞれ875個のレンズと発電セルを搭載する。平面型に比べて発電セルを小型化でき、低価格で高性能な発電設備を提供できる。経済産業省は5日、家庭などが太陽光パネルで発電した余剰電力を、現在の約2倍の価格で電力会社に買い取らせる新制度を年内に始める方針を固めた。当初は来年中の開始を想定していたが、消費者の環境意識の高まりなどを受け、前倒しする。電力会社による買い取り費用の増加分は電気の利用者が負担する仕組み。標準的な世帯で電力料金が月数十円上乗せされる見通しだ。買い取り価格を引き上げるのは、太陽光パネルの普及を促すのが狙い。新制度が盛り込まれている。「年内には施行できるように努力したい」と述べた。家電量販店のM&A(合併・買収)戦略を左右するポイントに、オール電化をはじめとする住宅関連分野が浮上してきた。大手各社はこれまで、リフォーム事業に先行投資してきたが、ようやく収穫期を迎えた。楽しみである半面、競争が本番となる怖さもある。平均単価が200万円を超える太陽光発電装置を「日本一売っている」と豪語するのはヤマダ電機の山田昇会長だ。報道されているとおり、今期中には取扱店舗数を400店に拡大する。都心部、郊外を問わず、グループで1000を超える店舗網を持つヤマダ電機はオール電化、とりわけ太陽光発電装置は他社との力の差を見せつけやすい商材ととらえており、力がこもる。太陽光発電装置は確かに、薄型テレビの次に家電量販店を潤す商材になりそうだ。商材の性格は全く異なる。太陽光パネルという「物」を売るようにみえるが、施工サービスを提供すると表現した方が実態に近い。販売のためには、施工に対する信頼感が不可欠な一方で、大きな売り場は必要ない。説明と契約のためのコーナーがあれば十分だ。売り場の役割は販売よりもむしろ、需要を呼び起こすための訴求拠点となるのだろう。インターネット経由での受注に向いているともいえる。契約内容を熟慮でき、確認もしやすいからだ。した特性を踏まえると、薄型テレビを中心にデジタル家電の販売力を競ってきた従来の業界地図が塗り替わる可能性がある。近未来図を描くカギは商圏と施工力にある。商圏は人口5万~10万人規模の地方都市を押さえている方が有利だろう。エディオンやケーズホールディングスが抱える地方のフランチャイズチェーン(FC)店網が生きてくる。営業の最先端を担える可能性があるからだ。地域に根付いた店舗ブランドへの信用は簡単には覆せない。施工力はエディオンやベスト電器に一日の長がある。ヤマダ電機の総合力に対抗するには不十分にみえる。オール電化の販売競争はM&A戦略の視線を業界の外に向けさせるきっかけになる。自前主義には限界がある。需要の取り逃しを避けるためには、技術や独特の商流は外部から導入せざるを得ないだろう。施工の能力を高めることが既存の店舗網や店舗ブランドへの認知を収益に結びつけることにつながる。施工実績でヤマダ電機に水をあけられる前に、戦闘態勢を整えておく必要がありそうだ。(NEDO)は8日、太陽電池の発電コストを2025年までに約7分の1と既存の電力並みに引き下げる研究開発の行程表を作成、発表した。技術革新でコスト高の要因となるシリコンの使用量を大幅に減らし、変換効率も高める。政府は温暖化ガス対策として、太陽電池の発電量(能力ベース)を20年に現在の20倍、30年に40倍にする目標を掲げた。ここ数年、海外勢に押され気味の太陽電池で巻き返すには、補助金などの普及制度とともに低コスト化の技術開発が欠かせない。NEDOは今回の行程表をベースに産官学プロジェクトを10年度から始める。シリコン使用量を100分の1に減らす薄型太陽電池を開発。市販品で最高15%前後の変換効率を約25%に高める。将来的にはシリコンを使わない有機太陽電池などの実用化研究も進める。黒川卓)2009.6.12http://netplus.nikkei.co.jp/ssbiz/techno/tec090610.html今年はイタリアの科学者ガリレオ・ガリレイが世界で初めて望遠鏡で宇宙を見上げてから400年目で、国際天文学連合は「世界天文年」と名づけた。美しい星空を眺めると、気持ちが落ち着いたり、宇宙人がいるのではないかと夢が膨らんだりする。「地球環境が大変だという時に、宇宙ばかり眺めていられる天文学者はいいよね」などと、うらやむ人もいる。実際には二酸化炭素(CO2)が減らない排出量取引に熱をあげる人たちに比べれば、天文学者は真剣に地球環境について考えているといえるだろう。3月22日、標高5640メートルの南米チリ・アタカマ砂漠高地のチャナントール山山頂で東京大学が建設した赤外線望遠鏡が、初めてとなる星の光「ファーストライト」をとらえた。望遠鏡の設置場所として世界で最も高く、宇宙に最も近い場所での宇宙観測が始まった。このプロジェクト「東京大学アタカマ天文台(TAO)計画」は、東大の吉井譲教授が中心となり、1997年から10年以上かけて準備を進めてきたもの。取り組むのは宇宙観測だけではない。地球環境の改善に貢献するため、TAOの名称に「太陽光利用」(Solar)を加えた「SolarTAOプロジェクト」を今年始めた。これまでの大型天体望遠鏡はすべて石油を燃料としたディーゼル発電を電源に動かしている。これに対し、TAOは世界で初めて太陽電池でつくる電気を使う。ケーブルでつなぐ考えだ。「初めからすべて高温超電導ケーブルにするのはハードルが高いが、銅ケーブルでの代用部分も合わせて、13年末までに太陽電池から望遠鏡まで送電できるようにしたい」(吉井教授)三洋電機の桑野幸徳元社長は20年以上前に世界の何カ所かに太陽電池を設置し、互いを高温超電導ケーブルでつないで電気を融通しあう「GENESIS計画」を考案した。SolarTAOプロジェクトで実施する環境研究はまだある。通常、宇宙観測で大気中のCO2は雑音になる。ところがSolarTAOプロジェクトではこれを逆に利用し、CO2濃度を測定する。プロジェクトは天文学者の吉井教授と、超電導や太陽電池に詳しい下山淳一准教授が中心になって進める。東大で具体的な内容を相談する会合は、今年1月から既に10回以上開かれた。関心をよせる大手のメーカー10社ほどがオブザーバーとして参加し、ビジネスの機会を待っている。太陽電池はサンペドロ・デ・アタカマ市の約1キロメートル東に設置する予定。設置面積は数万平方メートルで発電能力は20メガ(メガは100万)ワット級。ここでつくる電気は市を経由して望遠鏡に送られる。実際に発電できるのは4メガワットで、3メガワットを市に送り、残り1メガワットを望遠鏡で使う。「地元への貢献にもなる」(吉井教授)太陽電池でつくる電気をいったん電池に蓄える案もある。「『うちの電池が一番。使ってほしい』という企業からの申し出がたくさんある」とプロジェクトへの関心の高さに下山准教授はうれしい悲鳴を上げている。地球の周りの大気は汚れる一方だ。視力が落ちたからでなく、空気が汚れているから、だんだん星が見えなくなってきた。地上からきれいな星空を観測したい天文学者の活動が、地球環境を改善するプロジェクトに結びついた。今日の話題http://eco.nikkei.co.jp/news/today/article.aspx?id=MMECn2000022052009地球温暖化対策として二酸化炭素(CO2)の削減が求められる中、化石燃料を使わない自然エネルギーの1つとして太陽光発電が脚光を浴びている。日本でも早くから開発が進んだことや、1月からの政府による補助金制度の再開も追い風となり普及が加速。補助金の受付件数は1月から5月中旬までで、約3万件に上る。太陽光発電は屋根に乗った鏡面パネルといったイメージが一般的だが、その仕組みや構造、種類などを一から調べてみた。■太陽電池、どんな種類があるの?一般に「太陽電池」と呼ばれているのは光を使って電気を起こす「システム」のことだ。実際に太陽光を受けて発電するのは「太陽光パネル」で、このパネルが光を受けることで直流の電気が発生する。発生した直流の電気を家庭で使える交流に変換するために「パワーコンディショナー(インバーター)」を使う。家庭で太陽光発電をするには、最低でも「太陽光パネル」「パワーコンディショナー」の2つの機器が必要というわけだ。「電池」というと電気をためるイメージがあるが、一般の太陽電池には電気をためる能力はない。太陽光パネルは素材の違いによって種類がいくつかある。代表的なのは「単結晶シリコン太陽電池」と「多結晶シリコン太陽電池」。最近になって「薄膜シリコン太陽電池」「CIS系薄膜太陽電池」なども注目されてきた。単結晶シリコン最も古くからあり、現在実用化されている太陽電池の中では最も性能が良い。シリコン原子が規則正しく並んでいる高純度のシリコンを薄くスライスしたものを利用。多結晶シリコン単結晶シリコンの低コスト化、量産化を狙って考えられたもの。多結晶の場合はシリコン原子が単結晶ほどは規則正しく並んでいない。近年の製品パネルは単結晶の性能に近づき、コストとのバランスが良いため、現在最も生産されている。アモルファスシリコン単結晶シリコンとアモルファスシリコンを組み合わせている。単結晶シリコン太陽電池に比べ、高温になっても性能の低下が大きくないのが特徴。他の太陽電池は光を受ける面が決まっているのに対し、HIT太陽電池は裏面でも発電できる。薄膜シリコン太陽電池アモルファスシリコンシリコンをなるべく節約するために考えられたもの。シリコンをスライスするのではなく、シリコンとシランガスなどを反応させ、薄い膜状にして使う。単結晶、多結晶はシリコン原子が並んでいるのに対し、不規則な状態(アモルファス)になっている。単結晶、多結晶シリコン電池に比べると性能は落ちるがコストが安いため、最近多くのメーカーが参入してきている。CIS系薄膜太陽電池カルコパイライト(黄銅鉱)系(銅、インジウム、ガリウム、セレンの化合物が代表的)最近実用化が始まった太陽電池。シリコンを使わないのが特徴。他の電池に比べると薄く軽いことから、省資源・省エネルギーといえ、今後が期待できる。■発電する仕組みはどうなっているの?発電の仕組みはどの素材でも変わらない。電気的に特性が違う2つの半導体を組み合わせる。そこに光を当てると、半導体の中の電子が反応し動き始める。2つの半導体は特性が違うため、動き出した電子はその電位差によって流れる、つまり発電する――というわけだ。大谷謙仁氏によると「家庭用に太陽電池を付ける場合、品質やこれまでの実績などから、結晶系太陽電池パネルを選ぶ場合が多い」そうだ。家庭用に結晶系パネルが多く使われているのは、他のパネルに比べ狭い面積でも発電量を多くできるからだ。太陽電池の性能は「変換効率」で測る。快晴日の昼間、水平面1平方メートル当たりに大体1000ワット分の光が入る状態を100%とし、対象となるパネルが何%電力にできるかを測定する。1平方メートル当たり150ワットの発電能力がある場合は、変換効率15%となる。測定には日射条件や温度について「AM1.5(図2参照)、25°C」という条件がある。AMとはエアマスの頭文字で、太陽光が地表に到達するまでに通過する大気の量を指す。地表面に垂直に届く場合をAM1とし、日本も含めて世界中でAM1.5を基準としている。機種にもよるが、現在の製品の変換効率は結晶系パネルで15~20%、薄膜パネルでは15%未満といったところだ。(NPO法人)太陽光発電所ネットワーク(東京・文京)の都筑建氏は「現在は結晶系パネルが主流だが、今後は家庭用にも対応できるような薄膜パネルが出てくると期待している」という。次回は自宅で太陽光発電をする際のコストを考えてみる。中上英俊)2009-06-15http://netplus.nikkei.co.jp/ssbiz/tanso/tan090611.html新しい太陽熱温水器の普及に期待がかかる(東京ガスが2009年度中に販売する新築住宅向けの太陽熱温水器)家庭で利用できる再生可能エネルギーの最も身近なものはやはり太陽のエネルギーだろう。家庭でガスや灯油が使われていなかった時代には、厨房(ちゅうぼう)の煮炊きには薪や炭が使われていたし、お風呂を沸かす(この言葉も現代では死語になったようだ、「お湯を張る」といった方が一般的なのだから)のも芝や薪が使われていた。この時代はバイオマスという名の再生可能エネルギーが家庭の主役だったわけだ。毎秒、地球に降り注ぐ太陽エネルギーの総量は、われわれが地球全体で消費する全エネルギーの18000倍にも及ぶと推計されているそうだからすごいものだ。見方を変えると、われわれが1年かけて地球上で消費する全エネルギー量をわずか30分間で供給できる計算になる。地球のすべての生命の源はすべてこの太陽に依存しているといって良い。水力や風力も太陽による水循環・風循環の結果だし、石油や石炭といった化石燃料も、元をたどれば太陽エネルギーが作り出したものだ。このような太陽エネルギーの利用の基本は、熱と光を利用することにある。光としての利用は、日中の明るさが第一だが、近年、この光エネルギーを電気として取り出す太陽光発電システムが世界中で爆発的な普及段階を迎えている。熱としての利用例は発電よりはるかに歴史が古く、農業用水をあらかじめため池にためておき水温が太陽によって温められてから田畑に供給する例や、温室としての利用などがある。何より温水器としての利用は住宅でも早くから普及していた技術である。一時は大きく出荷台数を伸ばしたが、その後現在に至るまで減少傾向であるこの太陽熱温水器は最もポピュラーな設備で、古くから使われてきたものに「くみ置き式」と呼ばれるものがある。1950年頃にはすでに実用化されており、特に農村部での普及は高かった。汲み置き式のものは保温性が良くなかったため、さめやすいという欠点があったので、これに替わるものとして「自然循環式」と呼ばれ集熱部と貯湯部に分かれ、温められたお湯が貯湯タンクに貯められる方式が登場した。温水温度は夏ではセ氏60~65度、冬でも同30~35度になる。1980年頃にはこの方式が主流となり現在に至っている。太陽エネルギーの有効活用という点から考えると、太陽光発電の転換効率に比べて、太陽熱利用の熱利用効率の方が、実は数倍も大きい。太陽のエネルギーの大きさは条件の良いところでは、1平方メートルあたり1キロワットである。年間の日照時間が約2000時間の東京では1平方メートルあたり年間2000キロワットということになるわけだ。これを太陽光発電に利用すると発電効率は15~20%だが、太陽熱として利用すると30~70%の効率で利用可能だ。ちなみに、家庭での暖房・給湯用の熱利用量は石油換算で1世帯あたり年間740リットルであるから、太陽熱利用効率を50%とすると、計算上は面積8平方メートル程度の太陽熱温水器を屋根に載せてやれば、太陽熱ですべてをまかなえることになる。した事実からも太陽エネルギーの熱利用がもっともっと注目されても良いのではと考えるのだが、いかがであろうか。慶大システムデザイン・マネジメント研究科教授のほか、経済産業省の総合資源エネルギー調査会委員なども務める。読売http://home.yomiuri.co.jp/news/20090602hg03.htm政府の導入支援制度復活で、がぜん注目が高まっている太陽光発電システム。設置するのに一体いくらかかるのか、どのくらい使い続ければ購入費用を回収できるのか、調べてみた。愛敬珠樹)今年1月から、一般住宅用の太陽光発電システム設置への国の助成金制度が復活した。歩調をそろえて、全国の各都道府県や市区町村も、相次いで独自の補助金制度を導入した。出力1キロ・ワット当たりの補助金を決めて、出力に比例した額を補助する自治体が多い。今回の試算は、一般家庭の平均的な規模である最大出力3・5キロ・ワットの装置を、東京都足立区に設置する場合を想定した。発電装置などの初期費用を、2007年度の住宅用太陽光発電システムの平均価格をもとに計算すると243万6000円となった。合わせて、94万5000円。これを差し引くと実質的な設置費用は149万1000円となる。表に掲げたような前提で計算すると、19年間使えば、152万9500円分の電気料金を節約できる。これは設置費用を回収した上で、4万円弱お得となる計算だ。政府は来春から、余剰電力の買い取り価格を現在の約2倍程度に引き上げることを検討している。仮に年間発電量の半分を余剰電力として電力会社に2倍で買い取ってもらった場合、12年4か月で、費用を回収できる計算だ。一条工務店のi-cube03。一条工務店のi-cube02。最高の省エネ性能が健康で長寿へ。一条工務店のi-cubeは、最高水準の省エネの家。