太陽光発電コラム

日清紡㈱熱電ハイブリッドパネルの実証実験スタート!

2016.12.08

日清紡㈱熱電ハイブリッドパネルの実証実験スタート!

2016年11月24日(木)静岡県掛川市の温泉施設大東温泉シートピアにて、新しく開発された太陽光電池パネルの実証実験が開始しました。
数年がかりで開発されたこのパネルは、なんと太陽光の力で電気だけでなくお湯まで湧かせる「熱電ハイブリッド太陽パネル」という画期的な商品です。


「熱電ハイブリッド太陽光パネル」とは、太陽光による発電と、太陽熱による温水製造の2つの機能を持つ太陽エネルギー利用設備で、今回この温泉施設に設置されたシステムは、140枚のハイブリッドパネルをエコキュートに繋げた世界初の試みです。
このシステムは、発電効率と集熱効率の合計が78.0%(発電効率15.5%、集熱効率62.5%)の性能を持ち、太陽が出ていれば冷泉を40℃以上のお湯にすることが可能になります。
今回の実証実験では、140枚のハイブリッドパネルのうち112枚のパネルには水道水を通水・昇温させ、既設温水設備に供給するシステムです。
残りの28枚には、温泉水を通水・昇温させ、40℃以上の温泉水として近くの足湯施設に供給しています。
この足湯施設からは、新開発の「熱電ハイブリッド太陽光パネル」システムを一望でき、太陽光の力を実際に体験することができるようになっています。

 

熱電ハイブリッドパネルの仕組み

今回の実証実験の背景には、NEDOの太陽光高付加価値事業と太陽光発電多用途化実証プロジェクト推進があります。
(http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100676.html)

日清紡メカトロニクス(株)は、本プロジェクトの中で協力会社とともに「熱電ハイブリッド太陽光パネル」を開発し、掛川市の協力を得ながら、ついに今回大東温泉シートピアにて実証実験を開始しました。
新開発のハイブリッドパネルは、両面ガラス構造の160W単結晶シリコン型パネル(36セル)です。
裏面の温水製造部は、40mの架橋ポリエチレン管を配した構造になっており、特殊なカーボンブラックを添加したエラストマー材料でこの管を包み込み、渦状に成形しています。
特殊エラストマー材料の持つ波長変換機能によって、太陽光に含まれる赤外線を水に吸収されやすい遠赤外線に変え、パネル間を循環させる中で水温を上げることができます。

お湯を作ることができるという付加価値を、今後様々な分野に活かすことで、より高効率なエコシステム実現されていくことでしょう。

 

発電効果を大幅に改善

また、通水によってパネルの表面温度が大幅に低下するため、発電改善効果も期待できます。
現時点で夏季は約10%の発電量向上、冬季はその改善効果は減少しますが、年平均4%の向上を見込んでいます。
一方、水道水を通水することで、積雪地域での融雪効果もあります。
また、-20℃の凍結後のパネルの解凍試験では、水道水を通水後、わずか20分で通水を開始、30分後には完全通水されました。
この実証試験は、2017年2月まで実施され、発電・集熱システムとしての発電効率、集熱効率、信頼性を検証する予定です。
この実証結果を受け、ハイブリッドパネルの製造コスト低減、さらなる信頼性向上などに取り組み、早期実用化を目指すことになるでしょう。

発電劣化率 重量 発電性能 集熱
熱電ハイブリッドパネル 0% 25kg 年平均4%UP 43%

日本住宅工事管理協会では、この取り組みを応援する中で、より実用性の高いシステム構築と導入数拡大に尽力していく所存です。
FIT買取価格が下落しつつある今、自家消費型太陽光発電所設置が普及していく中で、こうした付加価値のある太陽光パネルの市場進出が期待されています。
様々なニーズに合わせて、最適なシステム提案が必要です。
介護施設や病院、保育施設、温泉施設等、日中にお湯を使う場所を中心に、電気代の節約を主眼に置いたエコスタイルシステムをご提案します。

ご興味があればお気軽にお問い合わせ下さい!