利用形態

私たちの生活において利用しているエネルギーは、テレビや暖房、炊事や照明、自動車などが代表的で、エネルギーの源は電気やガス、灯油やガソリンが主要になっています。

利用の形態としては、熱源や光源、動力であり、産業企業でも同様に利用されていて、これ以外に製鉄などでは参加鉄を還元する骸炭（コークス）など、化学反応のエネルギー源として利用するケースもあります。

太陽エネルギーの利用形態は太陽電池で、半導体の層を積み重る電極などを取り付けたデバイスであり、太陽光を吸収し、固体中の電子を高エネルギー状態として、電気を外部にとりだすシステムです。

緯度や気候などによって異なりますが、地球上どこにでも存在する太陽光を利用できるメリットがあります。

同じように、太陽光から電気を取り出す方法があり、いったん熱に変える方法でして、原理は火力発電と同じで、太陽光で作る高温熱源によって液体を蒸発させ、タービンと呼ばれる羽根車など適切な機構で回転力を得てうえで、発電機を回転させて発電をさせます。

発電機は、磁石の中でコイルを回転させればコイルに電流が流れる基本法則であり、自転車のライトをつけるものと基本的に同じ作りと思って頂ければ良いです。

つまり、回転させることができれば電気に変換でき、火力や水力、原子力など電池以外の発電のほとんどが、このメカニズムで行われています。

太陽光熱発電には、様々なタイプのものがあり、1つは分散型の方式で、焦点位置にパイプを配置し、その中に油を流して200から300℃に加熱し、この高温油で水蒸気を発生させて発電する形式のものがあり、カリフォルニアなどで実施されています。

2つ目は、ヘリオスタットと呼ばれるタイプのもので、タワー周辺に取り付けてある多くの鏡によって、タワーの上部に太陽光を集め、水蒸気を蒸発させて発電する形式です。

この方法は、太陽電池に劣らない発電効果が望めますが、直達光しか利用できないことが欠点です。 上記で挙げた2つにおいて、集光可能なのは直射光のみで、晴天であっても雲で光が入射しないことには機能しません。

つまり、これらは砂漠のみで実践的に使用する方法と言ってよさそうです。 太陽電池の優れている点は、たとえ曇っていても光さえ到達すれば、光の強さに応じて発電か可能なところです。