太陽光発電の効率はどうすれば向上できるか?

太陽光エネルギーの効率はどうすれば向上できるか?
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本記事は、 Quartzとの協力により掲載されています。

太陽光パネルの効率を高める一つの方法は、雲によって発電が途切れない場所に設置することだ。世界で最も日照量の多い地域でも、雲によって発電量が変動することがある。では、太陽光パネルを設置する場所として、 雲の上 より適した場所があるだろうか?

このアイデアには大きな障壁があるものの、一部のエネルギー科学者は試みる価値があると考えている。研究者は NextPV(フランスの CNRS と東京大学が共同運営する多国籍研究所)を拠点に、 高高度気球に取り付けた太陽光パネルを開発しており、 その気球は仮説上、上空20キロメートル(12.4マイル)を浮遊するとされる。これは、ほとんどの雲が存在する高度をはるかに上回る。研究所のウェブサイトに掲載された記事で、CNRSのフランス人所長Jean-François Guillemolesは次のように書いている。「地球上のどこの上空でも、高度6キロメートルの雲はごくわずかで、20キロメートルには全く存在しない」。さらに、「空の青さが薄れると、直接的な日照は強まる。太陽エネルギーが集中することで変換効率が上がり、その結果として発電量も増える」と述べている。

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これらの高高度太陽光パネルは、地上設置型よりも効率的である ことにほぼ疑いの余地はない。より大きな問題は、このアイデアが財務面、さらには実務面から見て実現可能かどうかである。

最大の障壁は、いつものことだがコストである。このような精巧なプロジェクトのコストを、通常の太陽光発電(すでに1ワット当たり1ドル未満で、推定では 1ワット当たり最低25セントまで (10年以内)低下すると見込まれる)と同程度にまで引き下げられる可能性は低い。しかし、高高度太陽光パネルが、野原や屋根に設置された通常の太陽光パネルと同程度のコストで設計、建設、導入、運用できると仮定しよう。ほかにも問題はある。その高度では、気球が自らを浮かせるために生成する水素に気圧が影響を及ぼす可能性がある。気球は非常に長いケーブルで地上に係留されているが、万一墜落すれば、パイロットや地上の住民にとっても安全上の問題となりうる。さらに、これほどの利点があるにもかかわらず、気球では太陽が全く照らない夜間の問題は解決できない。このプロジェクトに関するセミナーは11月に在東京フランス大使館で開催され、NextPVは試作機の打ち上げを検討している。興味深いアイデアだが、結局はアイデアのままにとどまる可能性もある。太陽エネルギーは、比較的容易で安価であり、今後さらに安くなるため、世界的に勢いを得てきた。高高度気球は太陽電池の効率を高めうるが、常識を犠牲にする可能性もある。 本コンテンツの掲載は、世界経済フォーラムによる見解の支持を意味するものではない。

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著者:Adam Epsteinは、Quartzの記者であり、テレビの将来と、それがビジネス、テクノロジー、文化全体に及ぼす影響について取材している。

写真:ブラジルの持続可能な開発保護区内にあるVila Nova do Amanaコミュニティで、Francisco da Silva Valeが太陽光パネルを清掃している。REUTERS/Bruno Kelly。

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