ソーラー発電の利点と欠点

質問

ソーラー発電
日本中の屋根、ソーラー発電にしちゃえ、と思っている者ですが。。。

利点
　元となるエネルギーが太陽光なので発電時はコスト0
　発電に際しては廃棄物を出さない(製造時は除く)
　発電量の分だけ化石燃料や原子燃料(というのかな?)の使用量が減るから、炭酸ガスや廃熱、放射性廃棄物の量が減る

欠点
　夜や積雪時、発電不可
　設置コストが高価で回収が大変
光の反射がまぷしいことがある(実は近所の家のパネルの向きが丁度、道路に向いていて。。。)

割と利点のみがクローズアップされ、欠点は設置コストくらいしか言われていませんが、他にどんな欠点が考えられるでしょうか?
発電した分、地球の温度が下がってしまうとか、あり得るのかな?

回答No.12

First_Noel · ベストアンサー

そもそも太陽光発電に関して私が疑問を持ったのは、２つのことからです。
ひとつは、
宇宙太陽光発電衛星（ＳＳＰＳ、宇宙で大規模発電を行い、それを地上へ電力移送する
軌道上の巨大ステーション）の報告書を目にする機会があったのですが、
それに、地球へのエネルギー流入による影響の項目があり、「影響なし」と結論付けられていたと
思いますが、数値は失念しましたが、些少な値であったが０ではなかったこと。
いまひとつは、
地球の環境は地表のアルベド（反射率）の僅かな変化が、なし崩し的に一方の気候の平衡点から
他方の平衡店へと遷移してしまう可能性があること。
です。

例えば化石燃料の使用に伴うＣＯ２増加では、植物の光合成によるＣＯ２分解や、
海による炭酸塩としてのＣＯ２固定化の負のフィードバックがあるのですが、
アルベドの変化を解消しようとするフィードバックはなさそうに思われることに加え、
それには正のフィードバックがかかり、一旦動き始めたらそうそう止められるものではない。
敷き詰められた太陽電池に対する私の危惧の根源のひとつです。

＞既にビル風、ヒートアイランドなど発生してしまっている箇所に
＞太陽電池発電を装備した場合、悪化する、あるいは
＞新たに発生する害というのはどんな件が具体的に予想できますか?

ひとつには、
その地域への発電時及び使用後の廃熱による熱流入の増加によるヒートアイランド現象の激化、
ひとつには、逆になりますが、
太陽電池表面での過剰な太陽光反射による熱流入の減少による周囲より温度の低い地域の出現、
そのどちらが顕著なのかは、定量的に評価する術もなく浅学の私には分かりかねますが、
逆に言えば私ごときですら、そのようなことは思いつける訳で、これを評価しないと
太陽光発電の全面的な推進は「ちょっと待った」と私は思ってしまうのです。
例えば発電はさておき、ヒートアイランド対策も兼ねて太陽電池を敷き詰めるのではなく、
太陽電池と同程度の反射率を持つ反射材を敷き詰めたとき、太陽電池を敷き詰める場合よりも
なんだか良いことばかりじゃなさそう、と思えるような、そんな感じです。
確かに真上からの照射は抑えられるので、建物の加熱はある程度抑制されることは分かります。

私は極論を言っているのかも知れません。
「とんでもないこと」と私、書きましたけど、感覚的にそう思っているだけで、
定量評価の行えていない一意見でありますことご了解頂けましたら幸いです。
定量評価の結果、環境負荷は現状より小さくなる、となる可能性も大いにある訳でして、
そのときは私は単に心配性だったと反省し、積極的に推進する立場を取ることでしょう。

＞必然的に人口密集地からは離れる事になる、
＞この送電効率の無駄は、無視できるものではない、気がします。

これは確かにそうですね。
下記に書きますように、水素なりメタンなりの生成を行っても、
その移送には経済的な課題のみならず、経路上の地域での紛争等による影響、
又は石油パイプラインのように、政治の駆け引きに使われる可能性は否定出来ません。
具体的な対策が必要となるところだと認識します。

＞サバティエ反応とは、合金による水素の吸着保管(通称、金属水素)のことと考えてよろしいですか?
＞古くは21エモン(ドラえもんの藤子・F・不二雄の作品)にも出てきましたよね。

サバティエ反応は第１と第２とがあり、第１は、
ＣＯ２＋４Ｈ２→ＣＨ４＋２Ｈ２Ｏ
ですが、メタンを得るために水素を消費することになり、
人間がいて、太陽光があって、燃料電池がある閉鎖系などでは有効でしょうが、
それなら最初から、太陽光発電による電力で水素を生成するサイクルの方が良いでしょう。

＃金属水素は、強大な圧力で水素がまるで金属のようになったもので、
　木星や土星の大気の奥底ではそうなっていると予想されていますね。
　「２１エモン」で確かに出て来ましたね。

＃水素吸蔵は、パラジウムなどの水素吸蔵金属・合金の表面で水素分子が原子となり、
　小さな水素原子がそれらの金属原子の間に収まって水素を吸収するものです。
　金属体積の１０００倍もの体積の水素を吸収しますので、
　燃料電池でのひとつの水素貯蔵の方法ですが、重くなるのが欠点です。

お礼

ありがとうございます。

環境に対する評価が必要というのは、70年代から言われ始めましたが、あらゆるプロジェクト、工事、商品、どれにしても、未だに十分やっているとは思えません。
パネルによるソーラー発電も、日本中の屋根、とかに載せる可能性がでてきたら、評価する必要は当然ありますよね。数が多くなりますから。
せめて、同じ面積のアスファルト、コンクリート、瓦、緑の植物、と比較する事くらいは今すぐでも出来るはずですが、確かにそういう比較は、みた事が無いですね。

反射に関しては質問にも記載しているのですが、今のパネルは平滑で、直上の光を受け取るのを最優先しているようです。平滑なパネルは、「反射が眩しい、事故の原因になりかねない」から始まり、当然反射した分は発電できないのですから効率も悪い、更に宇宙や周囲に光を捨ててしまう、という問題もあります。
直角に光が当たる場合は少し目を瞑っても、斜めの光をも吸収する構造にするべきだと思います。もちろん直上でも可能な限り吸収すること、その効率を上げる努力をすることは前提ですが。

「サバティエ」を知らないので検索したとき金属の吸着らしき記述がありましたので、サバティエ=金属吸着と思ってしまいました。ちらっとみただけなので見間違いかも。

あと、子供の頃は「２１エモン」で出てきたのは、水素がそのまま高圧下で固体化したものと思っていたのですが、その後に、金属への吸着はあっても、金属化にはならない、という記載をどこかで読んだ記憶があり、金属水素=合金吸着と思い込んでいました。子供の頃の記憶が正しかったようですね。

補足

(すでにお礼に書き込んでしまったので補足にかきますが、)
そろそろ閉めさせて頂きます。
わざわざ来ていただき、ありがとうございました。またなにか機会がありましたら是非回答お願いします。

回答No.8

Ama430

うちは耐用年数30年＋αと聞いてソーラーをつけました。だとすると充分経済的には元が取れるはずなのです。立地にもよるでしょうが。

余剰電力の買い取りは法律で義務づけられているので真夏は黒字です。差額を支払うのでなく、買電と売電は独立したお金の動きになっています。

確かに屋根に負担はかかりますが、瓦よりは軽いので、非瓦屋根の御家庭は是非御検討下さい。
また、屋根を兼ねる太陽電池も商品化されていますから、新築の場合も要検討でしょう。

お礼

回答ありがとうございます。

>余剰電力の買い取りは法律で義務づけられているので真夏は黒字です。差額を支払うのでなく、買電と売電は独立したお金の動きになっています。

あ、じゃ実際に回答者様は、黒字でお金を貰えたんですか?それだといいですね。

>耐用年数30年＋α
これ嬉しいですね。技術が進んできたということでしょうか。
首記のようなことを考えてる手前、いずれ実家に付けたいと思ってはいるんですが。

回答No.7

nannano

興味があって色んな専門家の人にも聞く機会はありますが、表向きではないかも知れません。
捨てるにも自然消滅してくれるわけではありませんので、本来はそれなりの費用やエネルギーを掛けなければいつまでも地中に残ります。害はさほど無さそうです。
頻度が分かりませんが、部分的に割れると効率はどんどん落ちていきます。
メンテナンス無しで、１０年使えるとかの保証もありません。１０年修理保証保険等いうようなモノもなさそうです。
製造したときのエネルギーを回収出来るか否やの状態と数年前は聞いています。（受け売り）
サトウキビ作って→アルコール作ってプロパンのタンク的な家庭設置→燃料電池にしたほうが効率は良いかも…（最初に酸素作って置くからというそれだけ）
夜に自宅にいることが多いけど、夜は電気を買うことになる。
電気会社に電気を売れるといっても、最終的に支払いが発生するような形でないと、電力会社は電気を買ってくれない。（電力売りが買いを上回っても、支払いの時にお金が振り込まれる事はないと聞いている）
イニシャルコストの割には発電量が少ない。

この辺を誤解とか問題点等解決できれば
ソーラパネルは売れることだと思います。
個人的には子供の頃から太陽電池にはわくわくするような可能性を感じています！！
頑張って下さいね(^_^;)v

補足

>最終的に支払いが発生するような形でないと、電力会社は電気を買ってくれない。（電力売りが買いを上回っても、支払いの時にお金が振り込まれる事はないと聞いている）

そうなんですか、これはちょっとNGですよね。
いっそのこと、電柱のように、電力会社の所有にして屋根の使用料を貰うようにしたほうがいいのかも。メンテも会社持ち。
個人の収入は金額的にはわずかとなるでしょうが、資源を輸入する必要が少なくなるので、いいと思うんですけどねぇ。
もちろん、ただ待っていたら電力会社はやりませんから、政府の方で立法化するとかしないと駄目ですよね。

もしくは、うんと普及すればメンテや、売電(電力会社を通さずに企業とかに売っちゃう)も軌道にのってくるでしょうか。

回答No.6

angormore

＞発電した分、地球の温度が下がってしまうとか、あり得るのかな?

それはないよ。うん。
発電した分は、放電されるにせよ、使用されるにせよ、なんらかのエントロピーの増大をもたらすから。
（エントロピーの意味については、検索してくだされ。）

ただ、極端な話をすれば、全世界の全ての家屋の屋根がソーラー発電システムになって、発電した電力をあまり使用せずに、ずぅ～～～っと蓄電し続けたら、それが使用されるまでの間は何らかの影響があるかも。
（石油や石炭は、その一種の例ですね。元は太陽エネルギーなので。）

でも、そんなこと言っていたら、そのうち化石燃料が尽きてしまうので、悠長に構えている場合ではないと思うのだが。
なにせ・・・高い。（涙）

国が全額補助でもしない限り普及しないことが最大の欠点かも。

お礼

ありがとうございます。
多少は温度は下がった方が、温暖化防止に貢献できないかな。揚水発電かエコアイスで溜め込むくらいしかないかな。貯めっぱなしは、あり得ないでしょうねぇ。

回答No.5

noname#152073

利点として
　省エネ意識・節電意識が高くなる
　屋根が２重構造になるので夏場いくらか涼しくなる（かも？）

欠点
　屋根に重いもの？が乗るので　屋根に負担がかかる、

うちもソーラー発電を検討したのですが
狭小住宅で屋根面積が狭く（日照はいいのですが）効果が期待できないとの事で
設置を断念しました　広い屋根をお持ちの方がうらやましいです。

お礼

ありがとうございます。
大きな屋根を持つ学校や工場につけて欲しいですよね。電気使うわけだし。

回答No.4

shirousa01

発電の欠点は分かりませんが、日本中の屋根をソーラーパネルで覆いつくしても、太陽光で生じる熱量が下がることはありません。
エネルギーは必ず最後に熱に変換されますので、途中で電気やそこから生じるあらゆるエネルギーに変換しても、最終的に熱になります。
なので、発電した分地球の温度が下がるようなことは無いでしょう。
逆に反射で宇宙に逃げて行くはずの光を吸収する分、太陽光から得る熱量が増えるかもしれませんね。

補足

じっさいどうなんでしょうね。
発電パネルは平面なので、角度によっては眩しいくらい反射します、あれってエネルギーにならないわけだから。。。　といって下手な表面処理すると、今度は真正面のときの発電効率が落ちるんだろうし。。。

もともと緑の大地だった(植物が光を吸収してエネルギーとしていた)ところが、普通の屋根になり、それからソーラーパネルになったとすると、むしろ緑の植物のときに近づいているとも言えるかも?

植物とソーラーパネルの吸収効率は比較するとどうなんでしょうか。

回答No.3

noname#79142

あと、今後地球温暖化の進行により、ますます極端化が予想される気象条件により、室戸台風を超える超強力台風によって、太陽電池パネルが吹っ飛んでいって、隣の家を直撃して損害賠償を請求されるとか・・・・・。そのうち風力発電の羽も折れて吹っ飛んで民家の屋根に突き刺さるかもしれませんね。

お礼

>太陽電池パネルが吹っ飛んでいって、隣の家を直撃して損害賠償を請求されるとか・・・・・。
>そのうち風力発電の羽も折れて吹っ飛んで民家の屋根に突き刺さるかもしれませんね。

うーん　ソーラーパネルも風車も、今よくみかける取り付け方法だと、、、ありそうです。意外な欠点発見!

回答No.2

a-saitoh

太陽電池も半導体ですから、水と毒物劇物をばんばん使う工場ラインで多くのエネルギーを消費して製造されます。
20年経って劣化したら、これまた扱いに困る廃棄物。破砕ゴミ？
余った電力を電力会社に売るための設備がこれまた高コスト。

そこのところも計算に入れてくださいね。

補足

半導体じゃないタービンやボイラーも、結局製造にはエネルギーや薬物使いますよね。太陽電池は更に不利、なんでしょうか?
件数はたしかに多くなりますが、大きな発電所の寿命とともに発生するゴミと比べたら、一軒あたりの質量は少ないので、特別多いと言うこともないとは思うんですが。

あと、別格で、原発の放射性廃棄物より始末に悪い廃棄物って無いと思いますし。。。

どんなもんなんでしょうね、実際のところ。

回答No.1

ArukuMail

保守費用でしょう。
この辺も紹介されていると思います。

基本的に屋根にある以上、瓦同様のしれんとなります
つまり夏冬の温度差、太陽光による温度差や紫外線や酸化による劣化です

パネルの寿命は約１０年程度とされ
設置後年々発電量が減ります。

お礼

真っ先に回答頂いた方の場所をお借りして皆さんにお礼をしたいと思います。
正直ここまで沢山の回答をいただけるとは思っていませんでした。たいへん嬉しく思います。

また、人によって知識に差がある(詳しい/詳しくない、の差だけでなく、具体的な情報の差、食い違いといってもいい(例　ソーラーの寿命も10年から30年、使用する電気代より発電できた場合の収入方法、製造時の環境負荷の大小評価などなど)ということもわかりました。誰かが間違っている、というのではなく、変化し続ける技術で評価方法も確立しているとは言いがたい、個人により認識も違う、その故の差でしょうか?　

ではそろそろ閉めさせて頂きます。みなさん本当にありがとうございました。

補足

パネルの寿命が勝負なのは言うまでもないですよね。長いほど、ゴミは減って、使う資源も減りますから。
長く使えるものができるといいですね。