太陽光発電

質問

最近、家の屋根に乗っている太陽光発電パネルは蛍光灯や水銀灯またはLEDの光でも発電しますか？

１Kwh発電するのに何Kwhの明かりが必要ですか？

たとえば、夜中に１Kwh8円で電気を電力会社から買って、５Kwh使ったら40円かかりますが、
５Kwhぐらいの明かりを使えが１Kwhぐらいは発電しますか？
１Kwh発電すれば48円で売れるので8円ぐらいは得するかなと思いまして。

あと、なぜ直流で発電した電気を交流に変換するんですか？
家電品のほとんどは、直流で動いているのに、エネルギーの無駄ではないでしょうか？
直流発電→交流変換→送電→直流変換→家電起動。

回答No.1

EleMech · ベストアンサー

＞１Kwh発電すれば48円で売れるので8円ぐらいは得するかなと思いまして。
まず１ｋＷｈを発電する為に、どの位の大きさの太陽光パネルと、どの位の光を必要とするのか理解されて無い発想ですね。
３００Ｗほどの発電で２ｍｘ１ｍの大きさが必要です。
１ｋＷｈとなると、この３.３３倍必要です。
しかもこれは、太陽光を垂直照射した場合の最大発電力を表しています。
太陽光の最大照度は１００ｋｌｘと言われているので、この照度で照明の光を照射する必要があります。
蛍光灯４０Ｗ２灯用の近距離照度が１００ｌｘ位なので、これを小範囲に１０００台敷き詰める必要があります。
これは照明器具の大きさという物理的問題から無理なので、隙間無く並べたとしても２ｍｘ１ｍでは１０台ほどしか並べられません。
これでは発電効率も落ち、どれほど発電できるかさえ分かりません。

仮に１０００台並べられたとして計算しましょう。
蛍光灯４０Ｗ２灯用の消費電力は８５Ｗほどなので、
　85 x 1000 x 3.33 = 283'050 (W)
つまり、１ｋＷｈを発電するのに２８３ｋＷｈを必要とします。
ＬＥＤ灯でも、これより２０％くらいしか削減できないので、２２６ｋＷｈ必要となってしまいます。
この結果は、ご自身でも言われている、
　電気 → 発光 → 発電
の図式であり、わざわざ電気を使用して光源にさせた上で発電しているので、発光から発電の工程が無駄です。

　＞家電品のほとんどは、直流で動いているのに、エネルギーの無駄ではないでしょうか？
無駄ですが、これには家庭内だけの問題に留まらず、送配電の広範囲での問題が絡んできます。
電線には、僅かながら抵抗が有ります。
これは、学校で習う理論では無視してしまいますが、長い送配電線では無視できない重要な問題です。
これが電圧降下を起こし、末端に行くに従って電圧が下がるので、各家庭の電圧を一定に保つ事が出来ません。
直流は電圧変換を容易に出来ないので、大問題です。
これが交流の場合は、変圧器によって容易に電圧を変化させられるので、都合が良いのです。

　＞なぜ直流で発電した電気を交流に変換するんですか？
いいえ、ほとんどの発電が交流でされています。
タービンを回転させる動力で、発電機を回している発電所がほとんどなので、その構造から交流発電しかできない発電所がほとんどです。
直流発電の太陽光発電は、全体から見ると僅かであり、上記の電圧の問題もあって、都合が良い方式が交流であるという事です。

お礼

大変やくにたちました。