太陽光発電による農業用ハウスの冷暖房

• 担当機関: 兵庫県立淡路農業技術センター
• 研究期間: 1992～1996
• 研究担当者: 宇田 明; 山中正仁; 福嶋啓一郎
• 発行年度: 1998
• 要約: 太陽電池発電量は日射量に比例し、日射量の約10％を電力に変換できる。８月の全日冷房ではハウス面積の8.8倍の太陽電池面積が、夜間冷房では同3.7倍が、２月の夜間暖房では同4.4倍が必要である。
• 背景・ねらい: 化石燃料による地球温暖化、酸性雨などの環境悪化防止は世界的な重要課題である。そこで、クリンエネルギーである太陽光発電の普及啓蒙を図り、農業生産における利用場面を検討する目的で、平成4年度からＮＥＤＯ（新エネルギー・産業技術開発機構）の「公共施設等太陽光発電フィールドテスト事業」を開始し、太陽光発電設備の発電能力を調べるとともに、ガラスハウスの冷暖房電源に利用する。

成果の内容・特徴

1. 平成5年3月に発電能力25.2kW、受光面積201.6㎡、南向き30度の角度で太陽光発電設備を設置し、空冷式ヒートポンプによる50㎡2室のガラスハウスの冷暖房電源に利用した。当設備では蓄電装置をもたず、電力不足時および夜間には電力会社の電力を用い（系統連係）、余剰が生じた場合には電力会社に販売（逆潮流）した。
   
2. 太陽電池による発電量は日射量と高い正の相関が認められ、日射量の約10％を電力に変換することができる。4年間平均の年間発電量は140kWh／㎡、1日当たりでは0.4kWh　／㎡である。
   
3. ガラスハウスの8月の冷房では、全日冷房（昼間25℃、夜間15℃）で118kWh／㎡／月、夜間冷房（昼間自然、夜間15℃）で40kWh／㎡／月の電力を消費し、それらを太陽光発電で供給するには、ハウス面積の8.8倍と3.7倍の太陽電池面積が必要である。
   
4. 2月の夜間暖房（13℃）では50kWh／㎡／月の電力を消費し、それには4.4倍の太陽電池面積が必要である。
   

成果の活用面・留意点

1. 平成4年当時の太陽光発電設置経費は発電能力1kW当たり約350万円で、発電コストは1kWh当たり約300円（系統電力の約20倍）である。
   
2. ガラスハウスの冷暖房消費電力は、外部遮光、内張りカーテン等の設置で1/2程度にまで削減できる。
   
3. 塵、埃の洗浄等のメンテナンスは不要である。
   

表１、図１、図２　

• カテゴリ: くり コスト ヒートポンプ