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産業技術総合研究所、米国立再生可能エネルギー研究所(NREL)と共同で、集光型太陽光発電システムの発電性能の検証実験へ

 産業技術総合研究所は、米国立再生可能エネルギー研究所(NREL)と共同で、集光型太陽光発電システム(CPV :
concentrator photovoltaic)の発電性能の検証実験を行うと発表しました。集光型太陽光発電システムは、レンズにより特殊な太陽電池素子に集光し発電する方式です。つい先日も下のようなニュースが流れ、より具体的な段階に入ったことが強く印象づけられているシステムです。

集光型太陽光発電の独コンセントリックス・ソーラー Concentrix Solar、北アフリカの赤道に展開予定の太陽熱発電プロジェクト「デザーテック」に参加-----ソフトエネルギー、2010/06/28

 今回行われる日米の実験では、快晴率が高く乾燥した米国サイト(コロラド州オーロラ市)と温暖湿潤な日本サイト(岡山市京山)に、500倍の集光レンズ付きの集光型高効率太陽電池2,400個を使い、最大出力が約15 kWの系統連系型システムをそれぞれに2基づつ設置し、2011年1月より発電量と気候データどりを開始するということです。

 採用されるメーカーなどは発表されていませんが、日本製、米国製、ドイツ製の3種類の集光型高効率太陽電池を利用するということです。赤道を南北にはさむベルト地帯以外で、どこまで集光型太陽光発電システムが有効かを計る実証実験が行われます。

プレスリリース / 産業技術総合研究所、2010年6月29日
集光型太陽光発電システムの日米共同実証実験を開始

Photo
-----image(”CPVシステムの仕組みと日本サイトの完成予想図”) : 同リリースより

" 異なる日照条件で屋外発電性能を比較、評価技術の確立へ
ポイント
・同一の集光型太陽光発電システムを日米に設置して、発電性能の同時検証(比較)を行う
・システムには日米独3カ国で製造された3種の多接合型太陽電池を搭載し、発電量を予測可能な高精度評価技術を開発する
・集光型太陽光発電システムを国内の丘陵地に設置するのは日本初

概要
 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】(以下「産総研」という)太陽光発電研究センター【研究センター長 近藤 道雄】は、(米国)国立再生可能エネルギー研究所(NREL)と共同で、日米両国で同一の集光型太陽光発電システム(以下「CPVシステム」という)を設置し、発電性能の実証実験を開始する。CPVシステムは、レンズを用いて自然太陽光を500倍以上の光強度に集め、小面積の超高効率多接合型太陽電池によって発電する効率のよい発電方式である。しかし、天候、特に快晴率や太陽光スペクトルの影響を大きく受けるため、今回の実証実験では、快晴率が高く乾燥した米国サイト(コロラド州オーロラ市)と温暖湿潤な日本サイト(岡山市京山)にCPVシステムを設置して、気候の違いが発電性能に及ぼす影響を比較する。また、日米独3カ国で製造された性能の異なる多接合型太陽電池3種を搭載し、CPVシステムの発電量を正確に予測する評価方式を開発し、国際的整合性のある測定技術を確立・標準化すること、さらにCPVシステムおよび集光型高効率太陽電池の普及拡大を目指す。
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研究の内容
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 今回の実証実験に用いるCPVシステムは、500倍の集光レンズ付きの集光型高効率太陽電池2,400個を使い、最大出力が約15 kWの系統連系型システムであるが、このシステムを2サイトそれぞれに2基ずつ設置する。システムで使用する集光型高効率太陽電池モジュールの発電効率は28 %であり、一般的な結晶シリコン形太陽電池モジュールの約2倍である。

 わが国は遊休な平地に乏しいために、メガワット級大規模太陽光発電システム(メガソーラー)の適地が少なく、これまで太陽光発電システムの普及は住宅用を中心に進んできた。CPVシステムは1本の支柱に据え付けるために基礎に要する面積が小さく、平地だけでなく丘陵地にも設置することができる。今回、国内で初めてCPVシステムを丘陵地に設置することによって、丘陵地への設置工法も実証する。

今後の予定
 2010年内に日米両国のCPVシステムを完成し、2011年1月より発電量と気候データの取得を開始して、性能評価方法を開発する。実証期間は最長5年間を予定している。CPVシステムの発電量を正確に予測する評価方式を開発し、国際的整合性のある性能評価技術の確立・標準化を目指す。

用語の説明
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◆集光型太陽光発電システム(CPVシステム)
レンズまたは鏡で自然太陽光を100倍から500倍程度に集めて小面積の太陽電池に照射する方式を用いた発電システム。この方式は宇宙での太陽光発電などで用いられる高性能だが非常に高価な太陽電池を、地上でも安価に使えるように太陽電池の面積を小さくするために用いられる。この方式は高効率だが太陽光の動きに合わせる必要があるため太陽を追尾する装置とともに用いられる。また、この方式は砂漠などの直射日光が多く得られる地域に適している。集光倍率が百倍以上のレンズを使う場合には、化合物系3接合型太陽電池が用いられる。[戻る]

◆多接合型太陽電池 ......... "

関連
National Renewable Energy Laboratory
/ Concentrating Photovoltaic Technology
/ Updated Report Details an Emerging CPV Industry
January 5, 2010

Spire unit completes Phase I of NREL CPV cell program, gets go-ahead for second phase-----pv-tech.org - Photovoltaics International,12 January 2010

産総研、集光型太陽光発電システムの発電性能を検証する共同実験開始-----マイコミジャーナル、2010/06/30

コメント続き

 集光型太陽光発電に関しては、世界中でいろいろな動きが伝えられています。それも、昨年ぐらいから急速に情報数が増加してきています。日本でも利用できるシステムとして評価できるのか? 情報も探っていきたいと思います。

参考エントリー
あいち臨空新エネルギー実証研究エリアが開所 注目の大同特殊鋼の集光型太陽電池もお目見え!-----ソフトエネルギー、2009/02/16

大同特殊鋼の集光型太陽光発電システム-----自然エネルギー、2009/06/08

[ Google GreenPostサイト横断検索 : 集光型 ]
 
MEMO
CPVコンソーシアム、太陽光発電業界に経験の深い新理事を選出-----Business Wire,February 26, 2010

Spire Receives NREL Go Ahead for Phase II of High Efficiency Concentrator Solar Cell Contract-----Renwable Energy World,2010/01/12

"NREL green-lights Spire Semiconductor for Phase II of development of triple junction GaAs 42% efficiency "triathlon" concentrator cells."

追加情報
・Twitter greenpsot : 太陽光発電機:岡山の新シンボルに 集光式パネル設置、来週テスト稼働 /岡山----毎日jp http://bit.ly/9N1Pru 参-ソフトエネルギー(2010/07/01) http://bit.ly/cv2dsM #renewjapan #renewsolar #cpv

集光型太陽光発電 / 自然エネルギーの世界-----自然エネルギー、2010/07/15


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コメント

 そのトライボロジー特性もカーボンパワーですね。

投稿: オイルコーティングの新理論 | 2015/03/08 23:25

 やっぱり風力発電プロジェクトを加速化させないといけないと思う。そういったなかで日立金属さんの高性能工具鋼SLD-MAGIC(S-MAGIC)の話を聞いた。
 回転機械の摩擦損失は定格速度で運転している場合だと、油の粘性は低いほうがいい。しかし油の粘性が低いとちょっとした速度低下で摩擦エネルギーが格段に増加する。まさに風力発電は速度変動が激しいのでこういった世界での機能向上が期待できる軸受け材料が登場したと思った。
 なにしろその材料はオイルを摩擦エネルギーで表面にボールベアリング状のナノ結晶をトライボロジー反応によって形成するということで、素晴らしいアイデアを提示したと思われる。EU製の風力発電は故障がしょっちゅうあるらしいが、それはそのはずで欧州は偏西風で一方向の安定した風が吹く仕様になっているが、日本は違う。いや、全世界に風力発電を普及させようと考えるとEU規格は合わないのだ。
 ここでもジャパンブランドを発揮できるような気がする。

投稿: 環境問題戦隊 | 2014/04/04 22:24

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