南アフリカの大部分は太陽光発電に極めて好条件に恵まれている、と物理学の教授は指摘しています。
しかしこの地域では、必要な設備の整備が遅れています。
南アフリカでは太陽光発電インフラを強化するため、複数の新たな取り組みが進められています。この傾向は今後も続くと予想されています。
南部アフリカは一般に「日照」と結び付けられています日照。そのため、この地域は太陽光発電に特に適しているといえるのでしょうか？
この地域では、電力不足が亜大陸全域で深刻化しており、ますます手頃な価格になりつつある豊富なエネルギー源を活用することは理想的な解決策に思えます。しかし、この地域における太陽光発電設備の整備は非常に遅れています。ますます手頃な価格になりつつあり、活用できる豊富なエネルギー源です。それにもかかわらず、この地域では太陽光発電設備の整備が非常に遅れています。
亜大陸における太陽光発電の開発の大半は南アフリカで行われてきました。しかし同国でも、太陽光発電所が発電量全体に占める割合はわずか2.5％にすぎません。日照に十分恵まれていない欧州諸国、例えばドイツと比べてみると、同国では太陽光の発電量全体に占める割合が昨年10％を超えました。
では、南部アフリカ、特にその乾燥した内陸部は、しばしば主張されているように、世界有数の太陽光発電適地といえるのでしょうか？しばしば主張されていることですが、本当でしょうか？
太陽光エネルギーの利用
太陽光は、突き詰めれば光子の流れです。光子は、それぞれがわずかなエネルギー量子を運ぶ小さな矢のようなものと考えられます。太陽光パネルなどの太陽光デバイスに当たると光子は消滅し、そのエネルギーの一部が熱または電気に変換されます。
太陽光デバイスが取り込むエネルギーを最大化するには、できるだけ多くの光子を捉える必要があります。そのためには、パネルが可能な限り多くの光子の経路を遮るように配置します。これは、パネルが太陽に正面から向いているときに実現します。
したがって、地面に水平に置かれたパネルは、太陽が真上にあるときに最も多くの光子を捉えます。正午には太陽が熱帯地域で最も真上に近づくため、これらの緯度は一般に最も温暖な気候でもあります。
気候
最も暑い地域が太陽光発電に最も適しているという誤解が広く見られます。しかし熱帯地域は雲が多いことも少なくありません。沿岸地域も雲が発生しやすい傾向があり、そのため南部アフリカで最も暖かい都市の一部、例えば南アフリカのダーバン（エthekwini）やモザンビークのマプトは、太陽光発電の最適地ではありません。
熱帯の北端と南端の周辺には、最も乾燥した気候の地域があり、通常は雲量が少なくなります。南部アフリカでは、こうした乾燥地域はナミブ、カラハリ、カルーの（半）砂漠およびその周辺地域です。これらの地域では、夏の正午前後にほぼ真上に太陽が来ます。冬には、赤道方向にわずかに傾けることで、太陽光デバイスはより多くのエネルギーを捉えることができます。
南部アフリカでは、太陽光パネルは通常、北向きに20～30度傾けたときに最も効率よく機能します。これは、3月と9月の春分・秋分の時期に正午の太陽に正面から向くことを意味します。こうした角度は、一般的な住宅の屋根の傾斜角ともほぼ一致します。そのため、北向きの屋根に水平に置かれた太陽光パネルは、多くの場合すでに最適な傾斜角になっています。
大気
サハラ砂漠や中央アジアの一部など、世界の多くの乾燥地域とは異なり、南部アフリカの乾燥地域は比較的粉じんが少ない状態です。その結果、遠方まで見通しが良く、光が大気中を妨げられずに進みます。
大気中の粉じん、煙、もやは、雲と同様に太陽光の一部を遮ります。こうした状況が限られた期間に発生することもありますが、南部アフリカの大気は一般に、地球上の他の多くの地域と比べてエアロゾル濃度が低くなっています。
これは、地域の三方を大洋に囲まれていることが一因で、他大陸からの大気汚染物質の流入が抑えられています。
高度
光を遮るのは大気中の汚染物質だけではなく、わずかながら清浄な空気そのものも光を遮ります。太陽の真上からの光線のうち、太陽光パネルで利用可能な入射光子の約20％は、地表まで到達しません。太陽が地平線に近づくほど、光子が大気中をより長い経路で進むため、この割合はさらに大きくなります。
これは、極に近い緯度ほど太陽光発電の適地としての条件が次第に劣る理由の一つでもあります。極付近では太陽が天頂に近づくことはありません。一方、南部アフリカは南緯およそ15度から35度の間にあり、太陽は平均して天頂に近い位置にあります。そのため、より高い太陽光発電量が期待できます。
もう一つの利点は、南部アフリカの大部分が海抜1000～2000メートルの高原上にあることです。例えば、海抜1750メートルにあるヨハネスブルグの上空の大気量は、沿岸部と比べておよそ15％少なくなっています。そのため、最も晴れた空の下でも、高原上の地点は沿岸部の地点よりわずかに多くの太陽光子を受けることになります。
南部アフリカ：太陽光発電のホットスポットか？
これらの要因はすべて、南部アフリカの大部分において太陽光エネルギーの発電に優れた条件を生み出しています。沿岸部の雲が発生しやすい地点でさえ、北半球の先進工業国にある太陽光発電施設の大半に匹敵する日照量があります。さらに、雲量が極めて少なく、標高が高く、エアロゾル濃度が低い西部内陸部は、太陽光エネルギーにとって世界でも最良の条件のひとつを備えています。
南部アフリカ諸国は太陽光エネルギーの導入で遅れをとってきました。10年前はコストがまだ高すぎましたが、今ではそうではありません。この地域のほぼ全域で、多くの新たな取り組みが次々と始まっています。この傾向は今後も続き、さらに強まると見込まれています。
