今まで、自家用太陽光発電システムを設置して、再生可能エネルギーを利用して、無料で発電しようと考えたことない？もしそうなら、今が、選択肢を考えるのに一番いい時。近年、太陽光発電システムの価格は、需要の伸び、大量生産、製造業者間の競争激化のお陰で、急落してきている。政府による寛大な資金助成によって、自家用太陽光発電システムの金額は安くなってきて、今までになく購入しやすい価格になってきている。
エネルギー源である太陽光は無料なので、太陽光発電のコストは、購入する太陽光発電システムの寿命に渡ってかかる費用と等しくなる。余裕で30年以上はもつ。法令により、自家用の助成金でシステムコストの30－50％が削減される。商用なら50－75％も削減となる！たとえ、助成金がないとしても、太陽光発電の総コストは、皆さんの地域の発電コストと競争できるぐらいになってきている。比較的発電コストが高い地域なら、助成金無しの太陽光発電のほうが、既に安くなっている。
太陽光発電システムを購入する時、ほとんどの人は太陽光発電設置業者に連絡する。業者がどんなシステムがいいのか決めるのを手伝ってくれる。太陽光発電設置業者を決めるには、www.FindSolar.comで、全国リストの中に、近くの業者があるかどうか探してみて。他には、自分で太陽光発電システムを設置するという方法がある。詳しくは「CHOOSE DIY TO SAVE BIG ON SALAR PANELS FOR YOUR HOME」 をご参照。どちらの場合でも、はじめる前に、太陽光発電システムの基本的なしくみやシステムを選ぶ際に決めるべきことを知りたくなるだろう。
太陽光発電のしくみ
名前が示す通り、太陽光発電、もしくは光起電力(PV)システムは、太陽光エネルギーを電気に変換するしくみ。変換は、よく太陽光パネルと呼ばれる太陽光モジュールの中で起こる。各モジュールは無数のセルによって構成されており、それらは通常シリコン製。パネルに入射する太陽光線が、シリコン原子核の周りの軌道外にある電子に当たると、電気が発生する。電子がセルの表面に流れ込み【訳注：電子が移動すると電気が流れます】、小さな銀の接点で取り出される。
太陽光発電システムでは、たくさんのモジュールが直列されて、家庭へ電気を供給する。モジュールは、通常アルミニウムのラックの中に収めて家の屋根の上や、家のそばの土地へ架台で設置することが可能。モジュールとラックシステムがソーラーパネルの列（アレイ）を構成する。
アレイで生成される電気は直流。インバーターとして知られる機器は直流電流を交流電流に変換する。この交流電流が一般にアメリカ家庭で使用される形。インバーターが各家庭に配電するブレーカーボックスや電気パネルまで電気を供給する。
最近の技術で、自家用太陽光発電システム用のマイクロインバーターの使用がある（53ページの写真参照）。考え方は、システム全体用に大型インバーター1台を使うのではなく、各パネルに小さなインバーターを使おうというもの。これにより、システムの全体効率が向上し、特にパネルが部分的に日陰となる場合に向上する。他には、比較的最近のトレンドとして、薄膜型パネルがある。目立たない薄型シートで、金属屋根に直接貼れる（左の写真参照）。
オン？それともオフグリッド？
太陽光発電システムには次のような3つのタイプがある。ここで、それぞれの長所と短所を述べる。
系統連結（オングリッド）システム
もっとも知られたPVシステムは、系統連結（設備繋ぎ込み）システム。このシステムでは、送電系統は、発電しすぎた電力を”貯蔵”する役割をし、また、バックアップとして、システム出力を超える電力が必要となった時に電力を供給する。
このように機能する： 太陽光システムは太陽が照っていればいつでも電力を供給する。使う量よりも多くの電力を作り出している場合は、家へ電力供給する系統へ余剰分を流す。電力が必要でも、（例えば、夜に）全く発電してない場合は、系統から取り出すことができる。家にあるユーティリティーメーターが送電系統へ戻した電力、使用した電力を記録する。どのように計算されるかは、あなたの住まいのメーター条例による（54ページ参照）。州によって変わるが、アラバマ、ミシシッピ、サウスダコタ、テネシーを除く全ての州でネットメーター条例がある。
理論上、電力会社から請求書をもらうのでなく、支払いを受けるぐらい発電することも出来る。だいたいの家庭では、小さくて安い太陽光アレイを選んで設置し、電力使用量の一部分だけ発電し、足りない分は電力会社から購入している。これが系統連結システムを買うと安くなる理由の一つ：必要な最大電力量を賄うだけの大きなシステムを買う必要がないから。
そのかわり、どのぐらいの電力を発電したいか選ぶことが可能となる。系統連係システムの欠点は送電系統が落ちた時、システムも稼働しなくなること。なので、例えば吹雪が起きて送電されなくなったとき、あなたのシステムも稼働しなくなるということ。たとえ太陽が照っている時でも動かなくなる。これは組込まれた安全対策で、落ちた送電系統へ電力を流すのを防ぐしくみ。そうでなければ、送電系統の修理作業者や送電線へ触ってしまう人たちが危険。
系統非連結（オフグリッド）システム
太陽によって発電される自己完結型のエネルギーシステムで送電系統から独立して動く。このシステムでは、大型バッテリーを設置する必要がある。そうすれば、夜や曇の時といったあなたが電気を必要としている時に使えるように電力を貯めることができる。ほとんどの人がガソリンやディーゼル発電機、あるいは風力発電システムをバックアップ電源にしていて、バッテリーの可動率を低くしている。送電系統に接続していないシステムでは本当のエネルギー自給を体験できる。完全に自分自身のエネルギー生産の責任を持つようになり、更には、もう２度と電力請求書を見ることがなくなる！太陽光発電システムとしてもっとも高価になるが、オフグリッドシステムは遠隔地において電力を得る方法としてもっとも経済的な方法。もしあなたの家が１マイル送電線から離れているとすれば、１万ドルから５万ドル【訳注：約８０万から４００万円】は電力会社に電柱と送電線を自分の家まで引いてもらうために払わなければならない。（送電線を引くコストは地形の起伏ぐあいによって大きく変わる。）覚えていて欲しいのは、送電線の延長工事のコストで１キロワット時の電力も買うことはできないということ。電力会社から電気を買う権利がもらえるだけ。それとは反対に、エネルギー効率の高い家のオフグリッドシステムは２万ドルから５万ドル【訳注：約１６０万円から４００万円】で設置が可能。このシステムは、ローコストなエネルギーを機器寿命が尽きるまで供給する。
バックアップ付き系統連結システム
これが３つ目の選択肢で、停電の時に頼れるものが欲しいが、完全にオフグリットになろうと思わないなら、この選択が妥当だろう。小型バッテリーを買っておいて送電線が切れて停電になった時に、一番大事な電化製品、例えば冷蔵庫やヒーターファンだけを動かしておいて、電気工事士に送電線を直してもらうというもの。このような時、ほとんどのシステムは自動的にバッテリー駆動へ切り替わる。バッテリーを買うのではなく、発電機を買うという選択肢もある。このタイプのシステムは停電が度々ある場合や、非常時に備えておきたいという場合に有効だが、系統連結型よりもメンテナンスを必要とし、コストも割高になる。
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