
太陽光発電所(ソーラーパーク、ソーラーファーム、または太陽光発電プラントとも呼ばれる)は、商用電力の供給を目的として設計された、大規模な系統接続型太陽光発電システム(PVシステム)です。これは、地域の電力需要家ではなく、公益事業レベルで電力を供給するため、ほとんどの建物設置型太陽光発電やその他の分散型太陽光発電とは異なります。この種のプロジェクトは、公益事業規模太陽光発電と呼ばれることもあります。
このアプローチは、もう一つの主要な大規模太陽光発電技術である集光型太陽熱発電(CSP)とは異なります。集光型太陽熱発電は、熱を利用して様々な従来型発電システムを駆動します。どちらのアプローチにも長所と短所がありますが、現在では様々な理由から、太陽光発電技術の方がはるかに広く利用されています。2019年時点で、公益事業規模の太陽光発電容量の約97%はPVです。[ 1 ] [ 2 ]
一部の国では、太陽光発電所の銘板容量はメガワットピーク(MW p)で定格されており、これは太陽電池アレイの理論上の最大DC電力出力を指します。他の国では、メーカーは面積と効率を記載しています。ただし、カナダ、日本、スペイン、米国では、他の形態の発電とより直接的に比較できる尺度であるMW ACで変換されたより低い公称電力出力を使用して指定することがよくあります。ほとんどのソーラーパークは、少なくとも1 MW pの規模で開発されています。2018年の時点で、稼働中の世界最大の太陽光発電所は1ギガワットを超えました。2019年末の時点で、約9,000のソーラーファームが4 MW AC (ユーティリティスケール)を超え、総容量は220 GW ACを超えました。[ 1 ]
既存の大規模太陽光発電所のほとんどは独立系発電事業者によって所有・運営されているが、地域密着型や公益事業会社が所有するプロジェクトの関与が増加している。[ 3 ]以前は、ほぼすべての発電所が固定価格買い取り制度や税額控除などの規制インセンティブによって少なくとも部分的にサポートされていたが、2010年代に均等化発電コストが大幅に低下し、ほとんどの市場でグリッドパリティが達成されたため、通常は外部インセンティブは必要ない。

最初の1MW pの太陽光発電所は、1982年末にカリフォルニア州ヘスペリア近郊のルーゴにアルコ・ソーラー社によって建設され、 [ 4 ] 、続いて1984年にカリゾ・プレインに5.2MW pの施設が建設されました。[ 5 ]どちらの施設もその後廃止されました(ただし、2015年にカリゾ・プレインに新しい発電所であるトパーズ・ソーラー・ファームが稼働しました)。[ 6 ]次の段階は、2004年にドイツで固定価格買い取り制度が改訂されたことを受けて[ 7 ]、[ 8 ]、大量の太陽光発電所が建設されました。[ 8 ]
それ以来ドイツでは1MW pを超える数百の設備が設置され、そのうち50以上が10MW pを超えています。[ 9 ]スペインは2008年に固定価格買い取り制度を導入し、10MWを超える太陽光発電所が約60か所あり一時的に最大の市場になりましたが、[ 10 ]これらのインセンティブはその後撤回されました。[ 11 ]米国[ 12 ]中国[ 13 ]インド[ 14 ]フランス[ 15 ]カナダ[ 16 ]オーストラリア[ 17 ]イタリア[ 18 ]その他も、太陽光発電所のリストに示されているように主要な市場となっています。
建設中の最大規模の施設は数百MW pの容量を誇り、中には1GW pを超える施設もある。[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]

所望の出力を得るために必要な土地面積は、立地条件[ 22 ]、太陽光パネルの効率[ 23 ] 、敷地の傾斜[ 24 ]、および設置方法によって異なります。水平方向の敷地に設置する場合、一般的なパネルの効率が約15% [ 25 ]の固定傾斜型太陽光発電アレイでは、熱帯地方では1MWあたり約1ヘクタール(2.5エーカー)の土地面積が必要であり、この数字は北欧では2ヘクタール(4.9エーカー)以上にまで上昇します。[ 22 ]
アレイが急角度に傾くと影が長くなるため、[ 26 ]この面積は通常、調整可能な傾斜アレイまたは単軸トラッカーの場合は約10%高くなり、2軸トラッカーの場合は20%高くなりますが、[ 27 ]これらの数値は緯度と地形によって異なります。[ 28 ]
土地利用の観点から太陽光発電所に最適な場所は、ブラウンフィールド、つまり他に有効な土地利用がない場所だと考えられています。[ 29 ]耕作地であっても、太陽光発電所の敷地のかなりの部分を、作物栽培[ 30 ] [ 31 ] や生物多様性[ 32 ]などの他の生産用途に充てることができます。アルベドの変化は局所的な気温に影響を与えます。ある研究では、ヒートアイランド効果による気温上昇が原因だと主張しており[ 33 ] 、別の研究では、乾燥生態系の周囲が寒冷化すると主張しています[ 34 ] 。
アグリボルタイクスとは、同じ土地を太陽光発電と農業の両方に利用することです。最近の研究では、耐陰性作物の生産と組み合わせた太陽光発電の価値により、従来の農業の代わりにアグリボルタイクスシステムを導入した農場から30%以上の経済的価値の増加が生み出されたことがわかりました。[ 35 ] 2023年にSustainabilityに掲載された研究では、太陽エネルギー生産と農業を統合した土地二重利用戦略であるアグリボルタイクスのカナダの大きな可能性が強調されました。この研究によると、カナダの農地のわずか1%にアグリボルタイクスシステムを設置することで、使用される太陽光発電技術(垂直両面発電 vs. 単軸追尾)に応じて、国の電力需要の25%から33%を生成できます。著者らは、アグリボルタイクスが、農地を保護し農村経済を支援しながらカナダが気候目標を達成するのに役立つ有望なアプローチであると強調しています。政策的インセンティブ、技術研究、パイロットプロジェクトにより、州全体での導入を拡大することが推奨されています。[ 36 ]
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ソーラー埋立地は、使用済みの埋立地を再利用して太陽光発電所に転換したものである。[ 37 ]
場合によっては、隣接する敷地に、別々の所有者と請負業者による複数の異なる太陽光発電所が開発される。[ 38 ] [ 39 ]これにより、プロジェクト間で送電網接続や計画承認などのプロジェクトインフラのコストとリスクを共有できるという利点がある。[ 40 ] [ 41 ]太陽光発電所は風力発電所と併設することもできる。[ 42 ]
「ソーラーパーク」は、敷地やインフラを共有する個別の太陽光発電所の集合体を表すために使用されることもあり、[ 40 ] [ 43 ] [ 44 ]、共有リソースなしで複数の発電所が近くにある場合、「クラスター」と呼ばれることもあります。[ 45 ]ソーラーパークの例として、17の異なる発電プロジェクトがあるチャランカソーラーパーク、11の発電所があるノイハルデンベルク[ 46 ] [ 47 ] 、総容量が500MWを超えると報告されているゴルムドソーラーパーク などがあります。[ 48 ] [ 49 ]極端な例としては、インドのグジャラート州にあるすべての太陽光発電所を1つのソーラーパークであるグジャラートソーラーパークと呼ぶことがあります。
土地利用を完全に回避するために、2022年にはポルトガルのアルケヴァダム貯水池に5MWの浮体式太陽光発電所が設置され、太陽光発電と水力発電を組み合わせることが可能になった。[ 50 ]また、ドイツのエンジニアリング会社は、海洋空間をより効率的に利用するために、洋上浮体式太陽光発電所と洋上風力発電所を統合することを約束した。[ 50 ]これらのプロジェクトには、異なる再生可能エネルギー技術を1つのサイトで組み合わせる「ハイブリッド化」が含まれている。 [ 50 ]
2024年1月に宇宙太陽光発電所(太陽電池から太陽エネルギーを集め、地球にエネルギーを送る)の試験が初めて成功し、初期の実現可能性の実証が完了した。[ 51 ]このような装置は雲量や太陽周期によって制限されない。[ 51 ]
ほとんどのソーラーパークは地上設置型のPVシステムで、自由空間型太陽光発電所とも呼ばれています。[ 52 ]傾斜固定式、単軸または二軸の太陽光トラッカーを使用することもできます。[ 53 ]トラッキングは全体的なパフォーマンスを向上させますが、システムの設置とメンテナンスのコストも増加します。[ 54 ] [ 55 ]ソーラーインバータはアレイの電力出力をDCからACに変換し、通常 10kV以上の高電圧三相昇圧変圧器を介して電力網に接続されます。 [ 56 ] [ 57 ]
太陽電池アレイは入射光を電気エネルギーに変換するサブシステムです。[ 58 ]多数の太陽電池パネルで構成され、支持構造物に設置され、相互接続されて電子電力調整サブシステムに電力出力を供給します。[ 59 ]大部分は地上設置構造物を使用した自由場システムであり、[ 52 ]通常、次のいずれかのタイプになります。
多くのプロジェクトでは、年間出力プロファイルが最適になるように計算された一定の傾斜で太陽光パネルを設置する架台構造が採用されています。 [ 53 ]パネルは通常、赤道に向けられ、その傾斜角は設置場所の緯度よりわずかに小さくなります。[ 60 ]場合によっては、地域の気候、地形、電力価格制度に応じて異なる傾斜角が使用されることもあれば、朝または夕方の出力を優先するために通常の東西軸からアレイがオフセットされることもあります。[ 61 ]
この設計のバリエーションとして、年間2回または4回傾斜角度を調整して季節ごとの出力を最適化することができるアレイを使用する方法があります。[ 53 ]また、冬季の傾斜角度が急な場合に内部の日陰を減らすために、より多くの土地面積が必要になります。[ 26 ]出力の増加は通常わずか数パーセントであるため、この設計のコストと複雑さの増加を正当化することはめったにありません。[ 27 ]
入射する直射日光の強度を最大化するために、太陽電池パネルは太陽光線に対して垂直に設置する必要があります。[ 62 ]これを実現するために、太陽の毎日の空の動きと年間を通して変化する高度を追跡できる2軸トラッカーを使用してアレイを設計することができます。 [ 63 ]
これらのアレイは、太陽が移動してアレイの向きが変わる際に相互の影を減らすために間隔をあけて配置する必要があり、そのためより広い土地面積が必要となる。[ 64 ]また、アレイ表面を必要な角度に維持するために、より複雑な機構も必要となる。直達日射量が多い場所では出力増加は30%程度となる可能性があるが[ 65 ] 、温帯気候や雲の影響で拡散日射量が多い場所では増加率は低くなる。そのため、二軸追尾装置は亜熱帯地域で最も一般的に使用されており[ 64 ]、ルーゴ発電所で初めて実用規模で導入された。[ 4 ]
3つ目のアプローチは、土地面積、資本コスト、運用コストの面でより少ないペナルティで、追尾型太陽光発電システムの出力上の利点の一部を実現する。これは、太陽を1次元的に(空を横切る毎日の移動を)追跡するものであり、季節による調整は行わない。[ 66 ]軸の角度は通常水平であるが、ネリス空軍基地の太陽光発電所のように20°傾斜しているもの[ 67 ]のように、軸を赤道に向けて南北方向に傾けているものもあり、実質的には追尾型太陽光発電システムと固定傾斜型太陽光発電システムのハイブリッドと言える。[ 68 ]
単軸追跡システムは、おおよそ南北の軸に沿って配置されています。[ 69 ]一部のシステムでは、列間のリンクを使用して、同じアクチュエータで複数の列の角度を同時に調整できます。[ 66 ]
太陽光パネルは直流(DC)電力を生成するため、太陽光発電所ではこれを電力網から送電される交流(AC)電力に変換する変換装置[ 59 ]が必要です。この変換はインバータによって行われます。太陽光発電所は効率を最大化するために、インバータ内または個別のユニットを介して電気負荷を調整します。これらの装置は、各太陽光発電アレイストリングをピーク電力点に近づけます。[ 70 ]
この変換装置を構成する主な選択肢は、集中型インバータとストリング型インバータの2つです。[ 71 ]ただし、場合によっては個別のマイクロインバータが使用されることもあります。[ 72 ]単一のインバータを使用すると、各パネルの出力を最適化することができ、複数のインバータを使用すると、インバータが故障した場合の出力損失を制限することで信頼性が向上します。[ 73 ]

これらのユニットは比較的高い容量を持ち、通常は1MWから新しいユニット(2020年)では7MW程度であるため、[ 75 ]、おそらく最大2ヘクタール(4.9エーカー)の面積に及ぶ大規模な太陽光発電アレイブロックの出力を調整します。[ 76 ]集中型インバータを使用する太陽光発電パークは、多くの場合、個別の長方形のブロックで構成され、関連するインバータがブロックの1つの角または中央に配置されます。[ 77 ] [ 78 ] [ 79 ]
ストリングインバータは、セントラルインバータよりも容量が大幅に低く、10kW程度から新型(2020年)では最大250kW程度です。[ 75 ] [ 80 ]ストリングインバータは、単一のアレイストリングの出力を調整します。これは通常、発電所全体における太陽光発電アレイの列全体、または一部を指します。ストリングインバータは、例えばアレイの異なる部分が異なる方向に配置されていたり、敷地面積を最小限に抑えるために密集していたりするなど、日射量が異なる太陽光発電所の効率を高めることができます。[ 73 ]
システムインバータは通常、480 V ACから800 V AC程度の電圧で電力を出力します。[ 81 ] [ 82 ]電力網は数万から数十万ボルトのはるかに高い電圧で動作するため、[ 83 ]必要な出力を網に供給するために変圧器が組み込まれています。[ 57 ]リードタイムが長いため、ロングアイランド太陽光発電所は、変圧器が故障すると太陽光発電所が長期間オフラインになるため、予備の変圧器を敷地内に保管することを選択しました。[ 84 ]変圧器の寿命は通常25年から75年で、通常、太陽光発電所の寿命中は交換する必要はありません。[ 85 ]

太陽光発電所の性能は、気候条件、使用機器、システム構成によって異なります。主なエネルギー入力は、太陽電池アレイ面における全天日射量であり、これは直達光と拡散光の組み合わせです。[ 86 ]一部の地域では、太陽光パネルに埃や有機物が蓄積して入射光を遮る汚れが、大きな損失要因となります。[ 87 ]
システムの出力を決定する重要な要素は太陽光パネルの変換効率であり、これは特に使用される太陽電池の種類に依存します。[ 88 ]
太陽光パネルの直流出力と送電網に供給される交流電力の間には、光吸収損失、不整合、ケーブル電圧降下、変換効率、その他の寄生損失など、様々な要因により損失が生じます。[ 89 ]これらの損失の合計値を評価するために、「性能比」 [ 90 ]と呼ばれるパラメータが開発されました。性能比は、周囲の気候条件下で太陽光パネルが供給できる総直流電力に対する、供給される交流電力の出力の割合を示す指標です。現代の太陽光発電所では、性能比は通常80%を超えています。[ 91 ] [ 92 ]
初期の太陽光発電システムの出力は年間10%も低下しましたが[ 5 ]、2010年時点では平均劣化率は年間0.5%に低下し、2000年以降に製造されたパネルの劣化率は大幅に低下したため、システムは25年間で出力性能の12%しか低下しません。年間4%劣化するパネルを使用したシステムでは、同期間内に出力が64%低下します[ 93 ] 。多くのパネルメーカーは性能保証を提供しており、通常は10年間で90%、25年間で80%の保証となります。すべてのパネルの出力は、通常、運用開始1年間はプラスマイナス3%の範囲で保証されます[ 94 ] 。

太陽光発電所は、他の再生可能エネルギー、化石燃料、原子力発電所の代替として、商用電力を電力網に供給するために開発されています。[ 97 ]
発電所の所有者は発電事業者です。現在、ほとんどの太陽光発電所は独立系発電事業者(IPP)が所有していますが[ 98 ] 、一部は投資家や地域住民が所有する公益事業会社が所有しています[ 99 ]。
これらの発電事業者の中には、独自の発電所ポートフォリオを開発しているところもあるが[ 100 ]、ほとんどの太陽光発電所は、専門のプロジェクト開発業者によって最初に設計・建設されている。[ 101 ]通常、開発業者はプロジェクトを計画し、計画および接続の承認を取得し、必要な資本のための資金調達を手配する。[ 102 ]実際の建設作業は通常、1社または複数の設計・調達・建設(EPC)請負業者に委託される。 [ 103 ]
新しい太陽光発電所の開発における主要なマイルストーンは、計画承認、[ 104 ]系統接続承認、[ 105 ]資金調達、[ 106 ]建設、[ 107 ]接続および試運転です。[ 108 ]プロセスの各段階で、開発者は発電所の予想される性能とコスト、および発電所がもたらすはずの財務収益の見積りを更新することができます。[ 109 ]

太陽光発電所は、定格出力1メガワットあたり少なくとも1ヘクタールの土地を占有するため[ 111 ] 、相当の土地面積を必要とし、計画承認の対象となる。承認を得られる可能性、それに伴う時間、費用、条件は、管轄区域や場所によって異なる。多くの計画承認では、将来発電所が廃止された後の敷地の取り扱いについても条件が付される。[ 82 ]太陽光発電所の設計時には、施設がすべてのHSE規制に従って設計・計画されていることを確認するために、専門家による健康、安全、環境に関するアセスメントが通常実施される。
電力網への接続の可用性、場所、容量は、新しい太陽光発電所を計画する際に重要な考慮事項であり、コストに大きく影響する可能性があります。[ 112 ]
ほとんどの発電所は、適切な送電網接続地点から数キロメートル圏内に設置されています。このネットワークは、太陽光発電所が最大容量で稼働している際に、その出力を吸収できる必要があります。プロジェクト開発者は通常、この地点までの送電線敷設と接続にかかる費用を負担しなければなりません。加えて、発電所の出力に対応できるように送電網を改修するための費用も負担しなければなりません。[ 113 ]そのため、既存のインフラを再利用するために、石炭火力発電所の跡地に太陽光発電所が建設されることもあります。[ 114 ]
太陽光発電所が稼働を開始すると、所有者は通常、適切な相手方と運転・保守(O&M)契約を締結します。[ 115 ]多くの場合、これは元のEPC請負業者によって履行されます。[ 116 ]
太陽光発電所の信頼性の高いソリッドステートシステムは、回転機械に比べてメンテナンスが最小限で済みます。[ 117 ] O&M契約の主な側面は、発電所とそのすべての主要サブシステムのパフォーマンスを継続的に監視することです。 [ 118 ]これは通常、遠隔で行われます。[ 119 ]これにより、実際の気候条件下での予想出力とパフォーマンスを比較することができます。[ 106 ]また、修正と予防保守のスケジュールを立てるためのデータも提供されます。[ 120 ]少数の大規模太陽光発電所では、各太陽光パネルに個別のインバータ[ 121 ] [ 122 ]またはマキシマイザー[ 123 ]を使用しており、監視可能な個別のパフォーマンスデータを提供します。他の太陽光発電所では、熱画像法を使用して、交換が必要な不良パネルを特定しています。[ 124 ]
太陽光発電所の収入は電力網への電力販売から得られるため、その出力はリアルタイムで計測され、通常は30分ごとにエネルギー出力の測定値が提供され、電力市場における需給調整と決済に利用される。[ 125 ]
収入は発電所内の設備の信頼性と、発電所から電力を送出する送電網の可用性によって左右される。[ 126 ]一部の接続契約では、例えば需要が低いときや他の発電機の可用性が高いときに、送電システム運用者が太陽光発電所の出力を抑制することが認められている。 [ 127 ]一部の国では、欧州再生可能エネルギー指令などに基づき、再生可能エネルギー発電機に送電 網への優先アクセスを法定で規定している。[ 128 ]
近年、太陽光発電技術は発電効率の向上、ワット当たりの設置コストの削減、エネルギー回収期間(EPBT)の短縮を実現しました。世界のほとんどの地域でグリッドパリティを達成し、主流の電源となっています。 [ 130 ] [ 131 ] [ 132 ]
太陽光発電コストがグリッドパリティに達すると、太陽光発電システムはエネルギー市場において競争力のある電力を供給できるようになりました。初期市場を活性化させるために必要だった補助金や優遇措置は、後述するように、徐々にオークション[ 133 ]や競争入札に置き換えられ、さらなる価格低下につながりました。
各国やエネルギー事業者が新規発電容量の入札制度[ 134 ]を導入したことで、大規模太陽光発電の競争力向上がより顕著になった。入札制度の中には太陽光発電プロジェクト専用のものもあれば[ 135 ] 、より幅広い供給源に開放されているものもある[ 136 ]。
これらのオークションや入札によって明らかになった価格は、多くの地域で非常に競争力のある価格につながりました。提示された価格には以下のようなものがあります。
| 日付 | 国 | 代理店 | 最低価格 | 換算USセント/kWh | 2022年の換算€/MWh | 参照 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2017年10月 | サウジアラビア | 再生可能エネルギープロジェクト開発オフィス | 17.9米ドル/MWh | 1.79 | 16 | [ 137 ] |
| 2017年11月 | メキシコ | セナス | 17.7米ドル/MWh | 1.77 | 16 | [ 138 ] |
| 2019年3月 | インド | インド太陽エネルギー公社 | 2.44インドルピー/kWh | 3.5 | 32 | [ 139 ] |
| 2019年7月 | ブラジル | 国立電力庁 | 67.48ブラジルレアル/MWh | 1.752 | 16 | [ 140 ] |
| 2020年7月 | アブダビ、UAE | アブダビ電力公社 | AED 4.97/kWh | 1.35 | 12 | [ 141 ] |
| 2020年8月 | ポルトガル | エネルギー・地質総局 | €0.01114/kWh | 1.327 | 12 | [ 142 ] |
| 2020年12月 | インド | グジャラート州ウルジャ・ヴィカス・ニガム | 1.99インドルピー/kWh | 2.69 | 24 | [ 143 ] |
近年、太陽光発電所は徐々に安価になってきており、この傾向は今後も続くと予想されています。[ 144 ]一方、従来の発電は徐々に高価になっています。[ 145 ]これらの傾向により、歴史的に高価であった太陽光発電所の均等化発電原価が、従来の発電コストに匹敵するか、それを上回ったという交差点が生まれました。[ 146 ]このポイントは場所やその他の要因によって異なり、一般的にグリッドパリティと呼ばれています。[ 147 ]
電力を送電網に販売するマーチャント太陽光発電所の場合、太陽光発電の均等化発電原価は卸電力価格と一致する必要があります。この点は「卸グリッドパリティ」または「バスバーパリティ」と呼ばれることもあります。[ 148 ]
設置済みの太陽光発電システムの価格は、世界的な商品となりがちな太陽電池やパネルよりも、地域差が大きい。IEAは、これらの差異は顧客獲得、許認可、検査、相互接続、設置作業、資金調達コストなどを含む「ソフトコスト」の違いによるものだと説明している。[ 149 ]
世界の多くの地域でグリッドパリティが達成される前の数年間、太陽光発電所は電力供給を競うために何らかの形の金銭的インセンティブを必要としていました。[ 150 ] 多くの国がそのようなインセンティブを利用して太陽光発電所の展開を支援しました。[ 151 ]
固定価格買い取り制度は、適格な発電事業者が発電し、送電網に供給する再生可能電力の1キロワット時ごとに電力会社が支払うべき指定価格である。[ 152 ]これらの料金は通常、卸電力価格にプレミアムを上乗せしたものであり、発電事業者がプロジェクトに資金を調達するのに役立つ保証された収入源を提供する。[ 153 ]
これらの基準は、電力会社に対し、電力の一定割合を再生可能エネルギー発電会社から調達する義務を課している。[ 154 ]ほとんどの場合、どの技術を使用すべきかは規定されておらず、電力会社は最も適切な再生可能エネルギー源を自由に選択できる。[ 155 ]
例外として、太陽光発電技術にRPSの一部が割り当てられる場合があり、これは「太陽光発電割当」と呼ばれることもあります。[ 156 ]
一部の国や州では、米国エネルギー省の融資保証制度[ 157 ]のように、幅広いインフラ投資に利用できる、対象を絞っていない金融インセンティブを採用しており、2010年と2011年には太陽光発電所への投資を数多く刺激した[ 158 ]。
太陽光発電所への投資を促進するために用いられてきたもう一つの間接的なインセンティブは、投資家向けの税額控除である。生産税額控除のように、設備の生産量と連動した税額控除もあれば[ 159 ]、投資税額控除のように資本投資と連動した税額控除もある[ 160 ]。
自由市場の商業的インセンティブに加えて、一部の国や地域では、太陽エネルギー設備の導入を支援するための特別なプログラムがあります。
欧州連合(EU)の再生可能エネルギー指令[ 161 ]は、すべての加盟国における再生可能エネルギーの導入レベルの向上を目標としています。各国は、これらの目標達成方法を示す国家再生可能エネルギー行動計画の策定が義務付けられており、これらの計画の多くには太陽光発電の導入に対する具体的な支援策が含まれています。[ 162 ]また、この指令は加盟国が国境を越えてプロジェクトを展開することを認めており、これはヘリオス・プロジェクトのような二国間プログラムにつながる可能性があります。[ 163 ]
UNFCCCのクリーン開発メカニズム[ 164 ]は、特定の資格を持つ国における太陽光発電所を支援する国際プログラムです。[ 165 ]
さらに、他の多くの国でも太陽エネルギー開発プログラムが実施されています。インドのJNNSM [ 166 ]、オーストラリアのフラッグシッププログラム[ 167 ] 、南アフリカ[ 168 ]、イスラエル[ 169 ]の同様のプロジェクトなどがその例です。
太陽光発電所の財務実績は、その収入と費用によって決まります。[ 27 ]
太陽光発電所の発電量は、太陽放射量、発電所の容量、およびその発電効率に左右されます。[ 90 ]この発電量から得られる収入は、主に電力の販売と、[ 170 ]固定価格買い取り制度やその他の支援制度によるインセンティブ支払いから得られます。[ 171 ]
電気料金は時間帯によって変動し、需要が高い時間帯には料金が高くなります。[ 172 ]このことは、需要が高い時間帯に発電量を増やすように発電所の設計に影響を与える可能性があります。[ 173 ]
太陽光発電所の主なコストは資本コストであり、それに関連する資金調達と減価償却費である。[ 174 ]運用コストは、特に燃料が不要であるため、通常は比較的低いが、[ 117 ]ほとんどの事業者は、発電所の可用性を最大化し、それによって収益と費用の比率を最適化するために、適切な運用と保守のカバーが確保されるようにしたいと考える。[ 118 ]
グリッドパリティに最初に到達したのは、従来の電気料金が高く、太陽放射量が多い地域であった。[ 22 ]太陽光発電所の世界的分布は、さまざまな地域でグリッドパリティが達成されるにつれて変化すると予想される。[ 176 ]この移行には、屋上設置型から大規模発電所への移行も含まれる。これは、新しいPV導入の焦点が、ヨーロッパから地上設置型PVシステムが好まれるサンベルト市場へと移ったためである。[ 177 ] : 43
経済的背景により、大規模システムは現在、支援体制が最も一貫している、または最も有利な場所に分散されています。[ 178 ] Wiki-Solarによると、 4MW以上のACの世界全体のPVプラントの総容量は、2019年末時点で約9,000の施設で約220GWと評価されており[ 1 ] 、推定世界のPV容量633GWの約35%を占め、2014年の25%から増加しています。[ 179 ] [ 177 ]主要市場での活動については、以下で個別に検討します。
2013年、中国はドイツを抜いて、最大の実用規模の太陽光発電容量を持つ国となった。[ 180 ]その多くはクリーン開発メカニズムによって支えられている。[ 181 ] 中国全土の発電所の分布は非常に広く、最も集中しているのはゴビ砂漠[ 13 ]で、中国北西部電力網に接続されている。[ 182 ]
ヨーロッパで最初のマルチメガワット発電所は、2003年に稼働を開始したヘマウの4.2MWの地域所有プロジェクトでした。[ 183 ]
しかし、2004年のドイツの固定価格買い取り制度の改正[ 7 ]が、大規模太陽光発電所の建設に最も大きな推進力を与えた。[ 184 ]
このプログラムで最初に完成したのは、ジオソル社が開発したライプツィヒ・ラント太陽光発電所だった。[ 185 ] 2004年から2011年の間に数十の発電所が建設され、そのうちのいくつかは当時世界最大だった。ドイツの固定価格買い取り制度を定める法律であるEEGは、補償水準だけでなく、系統への優先アクセスなど他の規制要因の法的根拠を提供している。 [ 128 ]この法律は2010年に農地の使用を制限するように改正され、[ 186 ]それ以来、ほとんどの太陽光発電所は旧軍事施設などのいわゆる「開発用地」に建設されている。[ 46 ]この理由もあって、ドイツの太陽光発電所の地理的分布は[ 9 ]旧東ドイツに偏っている。[ 187 ] [ 188 ]
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インドは、大規模太陽光発電設備の設置において、先進国へと躍進を遂げています。グジャラート州のチャランカ・ソーラーパークは2012年4月に正式にオープンし[ 189 ]、当時世界 最大の太陽光発電所群でした。
地理的に最も設備容量が大きい州はテランガーナ州、ラジャスタン州、アーンドラプラデーシュ州で、それぞれ2GW以上の太陽光発電設備容量がある。[ 190 ]ラジャスタン州とグジャラート州はパキスタンと共にタール砂漠を共有している。 2018年5月、パヴァガダ太陽光発電所が稼働し、生産能力は2GWに達した。2020年2月現在、世界最大の太陽光発電所となっている。[ 191 ] [ 192 ] [ 193 ] 2018年9月、アクメソーラーはインドで最も安価な太陽光発電所である200MWのラジャスタンバドラ太陽光発電所を稼働させたと発表した。[ 194 ]
イタリアには多数の太陽光発電所があり、その中で最大のものは84MWのモンタルト・ディ・カストロ・プロジェクトである。[ 195 ]
2017年末までに、732MW以上の太陽光発電プロジェクトが完了し、ヨルダンの電力の7%を占めたと報告されました。[ 196 ]ヨルダンは当初、2020年までに再生可能エネルギーの割合を10%に設定していましたが、2018年に政府はその数字を上回り、20%を目指すと発表しました。[ 197 ]
スペインにおける太陽光発電所の設置は、これまで2007年から2008年の好景気時に大部分が行われた。[ 198 ] 発電所はスペイン全土に分布しており、エストレマドゥーラ州、カスティーリャ=ラ・マンチャ州、ムルシア州に集中している。[ 10 ]

歴史的に、米国における太陽光発電所の導入は主に南西部の州に集中していましたが[ 12 ]、再生可能エネルギーの増加に向けた取り組みにより、米国全土でプロジェクトが建設され、東海岸にも大規模なプロジェクトが設置されています[ 200 ] 。カリフォルニア州[ 201 ]および周辺州[ 202 ] [ 203 ]における再生可能エネルギーポートフォリオ基準は、特にインセンティブとなっています。住宅用太陽光発電プロジェクトも、州が実施する政策の導入により、人気が大幅に高まっています[ 204 ] 。
以下の太陽光発電所は、運用開始当時、世界最大またはその大陸最大であったか、または以下の理由により注目に値します。
| 名前 | 国[ 205 ] | 公称出力(MW)[ 206 ] [ 207 ] | 委託 | 注記 |
|---|---|---|---|---|
| ルーゴ、[ 4 ]カリフォルニア州サンバーナーディーノ郡 | アメリカ合衆国 | 1MW | 1982年12月 | 最初のMWプラント |
| カリサ平原[ 5 ] | アメリカ合衆国 | 5.6MW | 1985年12月 | 当時世界最大 |
| ヘマウ[ 183 ] | ドイツ | 4.0MW | 2003年4月 | 当時ヨーロッパ最大の地域所有施設[ 183 ] |
| ライプツィヒ地方[ 185 ] | ドイツ | 4.2MW | 2004年8月 | 当時ヨーロッパ最大規模、FIT制度下では初[ 27 ] [ 185 ] |
| ポッキング[ 208 ] | ドイツ | 10MW | 2006年4月 | 簡単に言うと世界最大の |
| ネリス空軍基地、ネバダ州[ 209 ] | アメリカ合衆国 | 14MW | 2007年12月 | 当時アメリカ最大の |
| オルメディラ[ 210 ] | スペイン | 60MW | 2008年7月 | 当時世界最大、ヨーロッパ最大 |
| 瀬戸内キレイメガソーラー発電所 | 日本 | 235MW | 2018年10月 | 日本最大の太陽光発電所 |
| マクラン | イラン | 20MW | 未知 | イラン最大の太陽光発電所 |
| シナン[ 211 ] | 韓国 | 24MW | 2008年8月 | 当時アジア最大 |
| ヴァルトポレンツ、ザクセン州[ 74 ] | ドイツ | 40MW | 2008年12月 | 世界最大の薄膜工場。2011年に52MWに拡張[ 27 ] |
| フロリダ州デソト[ 212 ] | アメリカ合衆国 | 25MW | 2009年10月 | 当時アメリカ最大の |
| ラ・ロズレー[ 213 ] | 再会 | 11MW | 2010年4月 | アフリカ初の10MW超発電所 |
| オンタリオ州サルニア[ 214 ] | カナダ | 97 MW P | 2010年9月 | 当時世界最大。80MW ACに相当。 |
| ゴルムド、青海省、[ 215 ] | 中国 | 200MW | 2011年10月 | 当時世界最大 |
| フィノウタワー[ 216 ] | ドイツ | 85MW | 2011年12月 | 拡張により、当時ヨーロッパ最大規模となった |
| ロッブリー[ 217 ] | タイ | 73MW | 2011年12月 | 当時 アジア最大(中国以外)[ 27 ] |
| ペロヴォ、クリミア[ 218 ] | ウクライナ | 100MW | 2011年12月 | ヨーロッパ最大の |
| グジャラート州チャランカ[ 219 ] [ 220 ] | インド | 221MW | 2012年4月 | アジア最大の太陽光発電所 |
| アリゾナ州アグアカリエンテ[ 221 ] | アメリカ合衆国 | 290MW AC | 2012年7月 | 当時世界最大の太陽光発電所 |
| ノイハルデンベルク、ブランデンブルク[ 46 ] | ドイツ | 145MW | 2012年9月 | ヨーロッパ最大の太陽光発電クラスターとなる |
| グリーンホフ川、西オーストラリア州、[ 222 ] | オーストラリア | 10MW | 2012年10月 | オーストラリア初の10MW超発電所 |
| ツェエリム、ネゲブ | イスラエル | 120MW | 2020年1月 | イスラエル最大の太陽光発電所[ 223 ] |
| マヘスとレパルシオン | ペルー | 22MW | 2012年10月 | 南米初の実用規模の発電所[ 224 ] [ 225 ] |
| ウェストミル・ソーラー・パーク、オックスフォードシャー[ 95 ] | イギリス | 5MW | 2012年10月 | ウェストミル・ソーラー協同組合に買収され、世界最大のコミュニティ所有の太陽光発電所となる[ 96 ] |
| サンミゲルパワー(コロラド州) | アメリカ合衆国 | 1.1MW | 2012年12月 | アメリカ最大の地域所有の工場[ 226 ] |
| ヌアクショット、シェイク・ザイード[ 227 ] | モーリタニア | 15MW | 2013年4月 | アフリカ最大の太陽光発電所[ 228 ] |
| トパーズ、[ 19 ]カリフォルニア州リバーサイド郡 | アメリカ合衆国 | 550MW AC | 2013年11月 | 当時世界最大の太陽光発電所[ 229 ] |
| アマナセル、コピアポ、アタカマ | チリ | 93.7MW | 2014年1月 | 当時 南米最大[ 230 ] |
| ジャスパー、ポストマスバーグ、北ケープ州 | 南アフリカ | 88MW | 2014年11月 | アフリカ最大の工場 |
| 青海省楽渡県共和郷龍陽峡太陽光発電・水力発電プロジェクト | 中国 | 850MW P | 2014年12月 | フェーズIIの530MWがフェーズIの320MW(2013年)に追加され[ 231 ]、世界最大の太陽光発電所となった。 |
| ニューサウスウェールズ州ニンガン | オーストラリア | 102MW | 2015年6月 | オーストラリアとオセアニアで最大の工場となる |
| ソーラースター、[ 232 ]カリフォルニア州ロサンゼルス郡 | アメリカ合衆国 | 579MW AC | 2015年6月 | 世界最大の太陽光発電所設置プロジェクトとなる(龍岩峡は2期に分けて建設された) |
| セスタ、アキテーヌ | フランス | 300MW | 2015年12月 | ヨーロッパ最大の太陽光発電所[ 233 ] |
| フィニス テラーエ、マリア エレナ、トコピラ | チリ | 138MW AC | 2016年5月 | 南米最大の工場となる[ 234 ] |
| モンテ プラタ ソーラー (モンテ プラタ) | ドミニカ共和国 | 30MW | 2016年3月 | カリブ海最大の太陽光発電所。[ 235 ] [ 236 ] |
| イトゥベラバ、イトゥベラバ、サンパウロ | ブラジル | 210MW | 2017年9月 | 南米最大の太陽光発電所[ 237 ] |
| ブンガラ、ポートオーガスタ、SA | オーストラリア | 220MW AC | 2018年11月 | オーストラリア最大の太陽光発電所となる[ 238 ] |
| ヌール アブ ダビ、スウェイハン、アブダビ | アラブ首長国連邦 | 1,177 MW P | 2019年6月 | アジアおよび世界最大の単一太陽光発電所(共同設置されたプロジェクト群とは対照的)[ 239 ] [ 240 ] |
| カウカリ太陽光発電所、カウカリ | アルゼンチン | 300MW | 2019年10月 | 南米最大の太陽光発電所となる |
| ベンバン・ソーラー・パーク、ベンバン、アスワン | エジプト | 1,500MW | 2019年10月 | 32の共同プロジェクトグループはアフリカ最大規模となる。[ 241 ] |
| バドラ・ソーラー・パーク、バドラチュロン・キ、ラジャスタン州 | インド | 2,245MW | 2020年3月 | 31の太陽光発電所が集まったこのグループは、世界最大の太陽光発電所であると報告されている。[ 242 ] |
| アドラル州高原東部 | アルジェリア | 90MW | 未知 | アルジェリア最大の太陽光発電所 |
| ビジャヌエバ太陽光発電所 | メキシコ | 828MW | 2018 | 北米最大の太陽光発電所 |
| カリヨン・カラプナル太陽光発電所 | 七面鳥 | 1,350MW | 2023 | トルコ最大の太陽光発電所 |
| ヌニェス・デ・バルボア太陽光発電所、ウサグレ、バダホス | スペイン | 500MW AC | 2020年3月 | 3か月前に設置された450MWの交流出力を持つムラ太陽光発電所を追い越し、ヨーロッパ最大の太陽光発電所となった。[ 243 ] |
| TTCフォンディエン | ベトナム | 35MW | 2018年9月 | ベトナムに建設された最初の太陽光発電所。[ 244 ] |
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要ですこれらの発電所と10MWを超える他の発電所の位置は、
Repartición 太陽光発電所、場所: ラホヤ地方自治体。県: アレキパ。電力: 22MWp