従来のエネルギー資源への依存は行き過ぎており、再生可能エネルギー資源へ移行する時期に来ています。2010年には世界のエネルギー消費量が5パーセント上昇しました。太陽電池の製造量は50パーセント増加し、風力発電は毎年30パーセントの割合で成長しています。太陽エネルギーと風エネルギーは組み合わせて発電に利用できます。太陽光風車は太陽エネルギーと風エネルギーを組み合わせて発電のために利用する方法の1つです。
太陽光発電風車
太陽光発電風車は太陽エネルギーと風エネルギー両方を利用して発電します。風はいつでも得られるものではないため太陽電池モジュールが作りだす太陽エネルギーを利用して風車を回すことによって連続した発電を可能にしています。このように太陽光発電風車は、太陽光パネルという1つの発電要素が風車や風力タービンというもう1つの発電要素を助ける複合構造です。
基本的な風車と太陽光発電風車の違う点は、後者が風速に依存せず風車を回すために太陽光パネルが供給する電気を利用する所です。一方で基本的な風車の形態では、風を利用して風車を動かし発電します。このように太陽光発電風車は無風の状態であっても作動することができます。
難易度: 低
作用:
風車に太陽電池が取り付けてあり、太陽光があたると電気を生産します。これは太陽光パネルの表面が半導体物質(シリコンのような)からできているためであり、この面に光があたると電子運動が起こりその結果電気を生産します。
風車が回転して、連結するシャフトさらにその先の発電機に伝わり電気を生産します。風車には風速によって回転する回転翼が備わっています。
風車と太陽電池は直流電力を生みだします。そこで、ある装置を使って直流電力を交流電力に変換します。
複合ハイブリッドシステムは2つの発電所によって構成されます。
1. 太陽光パネル発電所
2. 風力タービンシステム
この電力源は直流ラインに並列接続されています。そして、電力は直交変換装置に連結します。
価格
小型の太陽光発電風車はおよそ37ドル50セントです。太陽光パネルは20ドルから400ドルです。太陽光発電風車を作るために費やす時間は部品を注文したり組み立てを依頼することによって削減できます。
材料
基本的に(あまり専門的ではない)必要な材料は以下の通りです。
1. 太陽光パネル
2. 風車
3. 交流/発電器
太陽光パネルは風車を回す電気を生産します。これは風のない時有利に働きます。太陽光は風よりも予測できるため、風車を回すのに必要な電気を生産するために利用します。
こうしてできた電気は家庭用電化製品を作動するのに使用できます。
1. 太陽光パネルは太陽光がよくあたる屋根の上に設置してください。
2. 風車は風が翼にあたった時、風速によって回転がおきるような場所に立ててください。風速や風向きそして垂直軸風力タービンまたは水平軸風力タービンなど多数の要素に注意を払う必要があります。
3. 風力を電気に変換するため、風車を交流器または発電器に接続してください。
4. 発電器と太陽光パネルそして電池を電気系統に接続してください。
よくある質問
問: どのように接続しますか。
答: 接続は、電気系統に関する知識が豊富な経験を積んだ人に相談の上、行なってください。
問: 必要な材料はどこで手に入りますか。
答: 必要な材料はインターネットで検索して注文できます。
問: 所在地は影響しますか。
答: 太陽エネルギーや風エネルギーの活用は場所次第です。ある地域はエネルギーの利用に向いています。このため所在地の調査は不可欠です。
問: 初期費用が高額ですが、利益は何ですか。
答: 長期的にみれば有益であることが証明されています。初期費用は高額ですが、一度作動し始めれば低価格で電気を供給します。
欠点
風車は回転する部品です。風速が速ければ事故に繋がる場合があります。時として強風により風車が破損して人にけがを負わせることも考えられるため、事故を避けるための適切な配慮が必要です。
大規模な設備を設置する際の初期費用も高額です。
電力生産が間欠的です。曇りの日には太陽光パネルは電気を生産しません。そして、もし風もなければ発電は起こりません。
利点
1. この種の発電は汚染物質を出しません。
2. 高い信頼性と耐久性があります。
3. 太陽エネルギーと風エネルギーは膨大な可能性を持っています。
4. このような資源を利用することによって、ガスや石炭そしてその他の従来型エネルギー資源への依存を減らします。
将来性
このシステムはコンピュータ制御システムに接続することにより、さらにハイブリッド化を進めることができます。コンピュータ化されたシステムは電源故障の検出といった目的に利用できます。このように太陽光発電と風力発電を結合することは有益です。