太陽光発電を利用するにはパネルだけでは使用することが出来ません。太陽光発電を利用するために必要な機器・その構成をまとめてみました。

① ソーラーパネル（太陽光パネル・太陽電池パネル）/太陽電池モジュール

ソーラーパネル（太陽光パネル）と太陽電池モジュールは、呼び方は異なりますが同じものを指す言葉です。この章では統一して太陽電池モジュールと呼びます。

太陽電池モジュールは太陽電池の集合体で作られた1枚のパネルの事です。モジュールとはセル（モジュールを分解した時に「もうこれ以上は分解できない」という一番小さな単位で太陽電池の基本単位）を必要数並べて、樹脂や強化ガラスで保護し、屋外で使用できるように処理されたもので「パネル」とも呼ばれます。「モジュール」はただの部品ではなく、パッケージ化された製品として完成されたものです。

太陽電池モジュールは太陽光を電力に変換します。この太陽電池モジュールを屋根の上に何枚くらい設置できるかによって、発電できる量が変わってきます。

② 架台（かだい）

架台は太陽電池モジュールと屋根を結ぶ取付架台や枠のことを指します。太陽光発電システム用支持架台・太陽光架台などと呼ばれます。
太陽光を少しでも効率よく受け取ることが好ましい太陽光発電システムにおいて、架台の役割は重要です。例えば、日陰になりやすい現場では、架台によってパネルに高さや角度を出すことで調整します。また、雪が多い地域では、積雪対策として高い架台を設けることもあります。

屋根の形状（切妻、半切妻、寄棟、陸屋根、片流れ、入母屋など）や屋根材（スレート、和瓦、洋瓦、平瓦、金属瓦棒、折板など）、屋根の勾配角度などによって必要な架台が異なりますので、専門家への相談が必要です。

③ 接続箱

接続箱とは発電した電力を集める装置のことを指します。住宅用、産業用低圧用、産業用高圧用と大きく3つのタイプがあります。接続箱には屋内型と屋外型がありますが、それぞれ環境に適した保護等級を選ぶ必要があります。

また、ただ電気を集めるだけではなく電力のオン・オフや、逆流防止素子（影になったりした場合だと電圧が低くなるので、他のパネルから電流が流れない様に保護）、雷で壊れるのを防ぐ機能（避雷素子）などがあります。

太陽電池モジュールからのケーブルを一つにまとめ、発電した電気をパワーコンディショナに送り込みます。パワーコンディショナと一体になっているものもあります。

④ 集電箱

数百kW以上の大規模太陽光発電所の場合は、接続箱のほかに集電箱というのが必要となってきます。大規模太陽光発電所の場合、電力は接続箱でまとめられますが、それでも規模が大きいので、接続箱で集めた電力をさらに集電箱に集約してパワーコンディショナに送ります。

⑤ パワーコンディショナ

パワーコンディショナは太陽光発電で発電した電気を変換・調節する役割があります。主に「発電した電気を家の中で使えるようにする」「発電した電気を売電する」です。

太陽電池モジュールで作られた電力を接続箱で集め、その電力をパワーコンディショナで家庭で使用できる電気に変換します。太陽光パネルで発電した電気は「直流電流」で家の中で使用できる電気は「交流電流」と言い、「直流電流」を家の中で使える「交流電流」に変換することこそが、パワーコンディショナの役割です。住宅用太陽光発電では家の中で消費され、余った分が売電メーターを経由して売電されます。

パワーコンディショナには、主に住宅用太陽光発電で用いられる「屋内型」、主に産業用太陽光発電で用いられる「屋外型」があります。屋内型は、運転音や放熱へ配慮した設置位置を選ぶ必要があり、居室や寝室から距離があって熱のこもりにくい脱衣所や廊下などに設置されることが多いです。サイズが屋外型より一回り小さく風雨による経年劣化の影響を受けにくく、価格も屋外型より安いです。湿気の多い箇所には設置できないので設置場所には注意が必要です。

屋外型は設置場所を選ばないというメリットがあります。また、常に風雨にさらされ続けられるため、表面塗装や接合部のシーリングを工夫することによって防水・防塵性能が高められています。一方で、その分だけ屋内型に比べると費用的には高くなる傾向にあります。

産業用太陽光発電はシステム容量が大きくなるので、その分パワーコンディショナの総容量も大きくしなければいけません。このとき、パワーコンディショナの機器をなるべくまとめる「集中型」か、細かく分ける「分散型」かという選択肢が出てきます。

⑥ 電力量計 (売電（買電）メーター)

太陽電池モジュールで発電された総発電量から、住宅内で使用した電力量を差し引き、余った電力量が売電となり、夜間や雨天時など住宅内での使用量が発電量を上回った場合、買電となります。

電力量計とは、取り付けた電路の電力量を計量する機器で、売電メーターとも呼ばれます。電力量計には、電力会社からどれだけの電気を買ったのか計量する「買電メーター」も含まれます。近年では通信機能をもった電子式電力量計（メーター）があり、スマートメーターと呼ばれています。スマートメーターは30分ごとに電力使用量を計量し、計量データを遠隔地（電力会社のサーバーなど）に送信できます。太陽光発電で売電する際に、通常であれば「売電メーター」と「買電メーター」という2つの電力量計を設置しなければならないところを、両者の機能を持つスマートメーター1台で対応することが可能です。

⑦ 送信（計測）ユニット

送信ユニットは太陽光発電からの発電量と売電量を太陽光モニタに表示するための送信機です。大きさはティッシュ箱位ですので分電盤の横などの、空いているスペースに設置することが多いです。

⑧ 太陽光モニタ（パワーモニタ）

太陽光モニタは発電量や電気使用量を表示する装置です。一日の発電量はもちろん、一ヶ月、一年ごとの実績なども表示します。メーカーによってはデータをパソコンに取り込んでグラフ化したり来客対応のモニタと一体型になったものもあります。

⑨ 太陽光ブレーカー（分電盤）

太陽光発電ブレーカーは、強い電流から太陽光発電システムを保護する機器です。後付けで住宅に太陽光発電システムを設置する場合は、大抵、既存の分電盤（既存のブレーカー）の隣に太陽光発電用分電盤（太陽光ブレーカー）を設置します。 そして既存のブレーカーと太陽光ブレーカーを接続して連係させます。

⑩ 昇圧器（昇圧ユニット）

昇圧器とは、太陽光発電の系統電圧を一定の値まで引き上げる機器のことです。太陽光パネルの直列枚数の異なる系統の電圧を調整する必要がある場合に使用します。太陽電池モジュール枚数の少ない系統を、他の系統と同じ電圧に昇圧・電圧調整することで、多少の電力の損失が発生するデメリットもありますが、小スペース部分に太陽光パネルを設置し、屋根のスペースを最大限活用が可能になります。

⑪ 蓄電池

蓄電池とはその名の通り電気を溜める機器のことです。蓄電池にためられる電気は直流のみなので、家庭用電力に変換された電力を蓄電器に入れたい場合は太陽光のパワーコンディショナで交流に変換された電気を、蓄電池のパワーコンディショナを使い、再度直流に変換し直す必要があります。太陽光発電設備と蓄電池を併用する場合はふたつのパワーコンディショナが必要になりますが、ハイブリット型のパワーコンディショナにすることで、ひとつにまとめることができます。

太陽光発電の仕組み2　電気を作る流れ

「太陽電池」は、「電池」と付いていますが、電力を蓄える装置ではなく、太陽の光エネルギーを直接電力に変換する「発電機」の役割をはたします。 太陽から地上に降り注ぐ「光エネルギー」が「太陽電池」に当たると、「光起電力効果（ひかりきでんりょくこうか）」や「光電効果（こうでんこうか）」と呼ばれる現象が起こります。

光が照射されることで、太陽電池を構成している半導体の電子が動き、電気が発生します。

太陽電池は、シリコン系、化合物系、有機系とあって、それぞれに発電効率がちがいます。現在の主流はシリコン系で世界の生産量の約8割をしめています。

太陽光発電の仕組み3　売電の流れ

現在の太陽光発電にはFIT制度（固定価格買取制度）というものがあり、住宅用太陽光発電は宅内で自家消費して余った余剰分を電力会社へ売電することができます。

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