太陽電池と環境問題

質問

一般に太陽電池は環境によいエネルギー源とされています。
しかし現在のところ、太陽電池のパネルを一枚作るエネルギーとその一枚太陽電池が耐用年数のなかで実際に太陽光線から作り出すエネルギーはあまり変わらないという話を聞いたことがあります。
実際のところどうなっているのでしょうか？
ご存じの方がいらっしゃいましたら、ご教授ください。

回答No.3

Massy57 · ベストアンサー

20年ほど前、通産省（当時はまだ通産省と呼ばれていました）の太陽光発電技術開発に関する技術振興諸施策の諮問委員会に所属していました際の議論を思い出しました。当時の太陽電池の発電効率が5％程度だったと記憶しています（現在どのあたりまで達しているのでしょうか）。

諮問委員会のメンバーの電力会社の委員から、太陽電池の製造する際に発生する二酸化炭素量、廃棄に必要な二酸化炭素量ならびに発電中に発生する二酸化炭層の総和と標準的な火力発電所（もちろん建設＋発電＋廃棄の総和）それとを比較したデータを開示され、太陽項発電が火力発電所よりも二酸化炭素の発生量が少なくなるには、太陽電池の寿命が相当長くないといけないという議論がなされたことを思い出します。
当時は薄膜型太陽電池（いわゆるアモルファス太陽電池）が、資源的に有利ということでもてはやされていましたが、３年で発電効率が半減するにに対し、火力発電所の設計寿命が20年ということで、数字的には太陽電池が完敗だった記憶があります。そこで現状では寿命の長い多結晶Siを用いた太陽電池が主力になっており、寿命は大幅に伸びていると思いますが、直射日光に20年以上もさらされるというのは半導体にとって相当過酷な条件であることは（だって木造家屋の寿命を考えると太陽電池が20年ももつのかなという疑問がでてきますよね）間違いありません。多結晶Si電池はどうかんがえても薄膜型Siに比べれば、製造に必要な二酸化炭素発生量は大幅増でしょうから。
二酸化炭素排出云々を真剣に考えると、原子力といった答えしかないというのが当時の電力会社の結論でした。

太陽電池が二酸化炭素排出量を削減するかどうかは、耐久性にかかっているといって過言ではありません。製造エネルギーをかがえると、エネルギー消費型の現状の多結晶Siではなく、再度薄膜Siへの回帰が必須なのですが・・・・。

お礼

お忙しいところコメントを頂きありがとうございます。
以下のような記事も読みました。
「太陽光発電普及で大停電の恐れ」
http://sankei.jp.msn.com/life/environment/090411/env0904112126000-n1.htm
太陽電池はまだまだ議論のあるエネルギー源のようですね。
太陽電池製造各社は増産体制を整えたり、政府が補助金を出したりと、多くのエネルギーを消費しそうですね。
仰るように薄膜Siへの回帰したり、耐久性の向上にお金を使えばいいのになと思います。
ありがとうございました。

回答No.2

phtvltc

太陽電池（太陽光発電）の性能は、主に下記２点で評価されます。
・エネルギー収支：製造などに要したエネルギーよりもどれだけたくさん発電するか
・温室効果ガス削減：製造時などに際して排出された温暖化ガスが、発電量あたりで均すとどれだけ少なくなるか
で評価されます。
これらの指標で見る限りでは、（原油や石炭を燃やす）火力発電所よりも桁違いに性能が高くなります。同じ指標で比べること自体がバカバカしいレベルです。
http://unit.aist.go.jp/rcpv/ci/about_pv/e_source/RE-energypayback.html

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なお、よく見られる「ＥＰＲ」の議論などでは発電所の建設のエネルギーは算入されていても、運転（発電）用の燃料が算入されていません。良くそのことを考慮しない議論が見られますが、再生可能エネルギーと比較を行う際は運転用の燃料も含めて議論しなければ無意味です。

原油などを燃やした場合は必ず熱などの損失が発生しますので、実際には発生する電力は投入された燃料の持つエネルギーよりも必ず少なくなります（当たり前の話ですが）。

これに対して太陽光発電では（燃料の代わりに）太陽光からエネルギーを吸収して発電しますので、投入した燃料の持つエネルギーよりも多い電力を発電します。これは他の再生可能エネルギーでも同様で、化石燃料よりも絶対的に性能が高くなります。

「エネルギー源や環境保護策にならない」という書き込みが良くネット上に見られますが、どれも疑似科学や陰謀論を用いたデマのようですね。
http://unit.aist.go.jp/rcpv/ci/about_pv/supplement/Supplement_EPT.html

補足

お忙しいところご回答ありがとうございます。
現在の技術は素晴らしいですね。
お手数ですが、もう少しおつきあいください。
太陽電池の電力のみで太陽電池を生産するシステムも可能なのでしょうか？

実現すれば、画期的なことです。
太陽電池の自己増殖が可能となり、少しずつ化石燃料の利用を戦略的に削減出来るでしょう。

回答No.1

aburakuni

パネルを作るエネルギーと言う意味が不明で、おそらくニ酸化排出についてではないかと思います。
つまり原料からパネル材を作り・運搬し・設置する時に発生するCO2と、パネル廃棄時の処分時に発生するCO2と、耐用年数の間に作り出すと同量の電気の発電時に排出するCO2の比較で、1980年当時のものは効率が低く耐用年数が短いため変わらないレベルと言う話でした。
当時の光電池は極めて効率が低く、電卓に装着されていても蛍光灯の光などでは停まってしまうレベルでした。
メーカーには当然データーが在る筈ですが、今はそういった事は無いと思います。

補足

お忙しいところご回答ありがとうございます。
現在の技術は素晴らしいですね。
お手数ですが、もう少しおつきあいください。
太陽電池の電力のみで太陽電池を生産するシステムも可能なのでしょうか？

実現すれば、画期的なことです。
太陽電池の自己増殖が可能となり、少しずつ化石燃料の利用を戦略的に削減出来るでしょう。