太陽光発電主力電源化推進技術開発

太陽光発電は、重要な低炭素の国産エネルギー源として期待される再生可能エネルギーの中で、最も普及している技術です。我が国では、太陽光発電の大量導入社会の構築に着実に近づいていますが、大量導入社会を実現するためには様々な課題が顕在化しています。

本事業では、これら解決を行う技術開発を行います。例えば、地上型設置や住宅屋根設置等の太陽光発電システムの設置に適した低コスト好条件の適地が減少している中、重量制約の有る屋根、建物壁面、移動体などの需要地に近接していますが、従来の技術では太陽光発電が導入されていなかった新市場に導入可能とするためのモジュール・システム技術開発を行います。

さらに、太陽光発電設備の長期安定電源化の課題解決に向け、傾斜地、水上、営農といった設置が進みつつある領域の安全確保に資するガイドライン策定や、小規模な事業用太陽光発電設備の適切なメンテナンスの確保や再投資を促すために必要となる信頼性評価・回復に係る技術開発を行います。

また、今後急増すると予想される太陽光発電モジュールの低コストリサイクル技術や出力抑制等の系統制約の克服に向けた太陽光発電側での対応方法の検討等を行います。これらの技術を支える共通基盤技術(新型電池の測定評価法や日射量予測の高度化)の開発等も実施します。

• 太陽光発電の発展に必要な5つの課題の概要図

• 太陽電池モジュールの写真
  変換効率32.65%を達成した
  軽量かつフレキシブルな太陽電池モジュール
  出典:シャープ(株)
• ビル壁面に太陽光パネルを 設置した写真
  ビル壁面に太陽光パネル
  出典:カネカ(株)

研究開発項目(I)太陽光発電の新市場創造技術開発

• (i)フィルム型超軽量太陽電池の開発
• (ii)壁面設置太陽光発電システム技術開発
• (iii)移動体用太陽電池の研究開発
• (iv)多接合型等を対象とした太陽電池の開発

研究開発項目(II)太陽光発電の長期安定電源化技術開発

• (i)安全性・信頼性確保技術開発
• (ii)太陽光電池モジュールの分離・マテリアルリサイクル技術開発
• (iii)系統影響緩和に資する技術課題の検討および実証

研究開発項目(III)先進的共通基盤技術開発

研究開発項目(IV)動向調査等

鈴木 敦之 主任研究員代理

アウトカム目標

新市場創出に向けた太陽光発電の技術開発によって、2050年時点での国内累積導入量として、約320GW(うち新市場 約170GW^_※(注記))、太陽光発電によるCO₂排出量削減(系統電源との比較)として、約110百万t/年(うち新市場 約630百万t/年)を推計した。

※(注記)重量制約のある屋根、建物壁面、移動体(車載)、営農、水上の合計

また、太陽光発電の長期安定的な技術開発により、2030年時点で導入が予想される小規模発電設備(50kW以下)を中心とした発電設備20GWの導入量維持(2018年12月時点の50kW以下発電設備のFIT認定容量)が期待される。

さらに、太陽光発電設備のリサイクル技術開発によって、約510万tの埋立処理量の削減(2030年までに導入される設備64GWを対象として試算)が期待される。

アウトプット目標

従来の技術では太陽光発電の導入が進んでいない場所で必要とされる性能を満たし、各市場の創出・拡大に資する要素技術を開発すること、および推定発電量による市場導入検討で、太陽光発電の新市場の創出につなげる。具体的には移動体や、重量制約のある屋根、建物壁面など、従来技術での導入では課題がある場所での基盤技術について、研究開発を促進し上記の目標を加速する。併せて既に導入されている太陽光発電の長期安定的な事業の運営確保として、安全性信頼性の確保、系統制約の克服等の現在顕在化している課題解決や発電設備の廃棄対策等の適切な事業環境整備に資する技術を開発する。更に上記の分野に資する共通基盤技術を開発する。

プロジェクト線表

• プロジェクトの工程管理表の図

成果報告

2023年度事業の成果について資料を掲載いたします。

2023年度成果報告会発表者

最終更新日:2024年7月17日