ソーラーカー

世界中のソーラーカー（上から左から右へ）：

ソーラー電気自動車とは、太陽光エネルギーを直接利用して完全に、または大部分を駆動する電気自動車 です。通常、ソーラーパネルに内蔵された太陽光発電（PV）セルが太陽エネルギーを直接電気エネルギーに変換します。

集光 型太陽熱自動車は、蓄えられた太陽エネルギーを利用して、ランキンサイクル、スターリングサイクル、ブレイトンサイクルなどのピストンとクランク式の熱機関を動かし、直接自動車に動力を与えるか、フリーピストンリニア発電機（FPLG）でハイブリッド電気自動車システムに動力を与えます。[ 1 ]

「ソーラーカー」という用語は通常、太陽エネルギーが車両の推進力の全部または一部に利用されることを意味します。また、通信、制御、その他の補助機能への電力供給にも太陽エネルギーが利用される場合があります。

ソーラーカーは現在、実用的な日常の移動手段として販売されておらず、主にデモンストレーション車両やエンジニアリング演習用として利用されており、多くの場合、政府機関が後援しています。しかしながら、間接的に太陽光で充電する車両は広く普及しており、ソーラーボートも市販されています。

土地

ソーラーカー

ジョン・ケリー米国務長官は2013年4月14日、東京でトモダチ・イニシアチブの若者参加プログラムのメンバーが製作した太陽光発電自動車を視察した。
フォルクスワーゲンID. Buzzのソーラールーフ付き3Dデザイン[ 2 ]

ソーラーカーは、太陽光発電(PV) セルを使用して太陽光を電力に変換し、自動車のバッテリーを充電し、自動車の電気モーターに電力を供給する電気 自動車です。

ソーラーカーは、ソーラーカーレースや公共交通機関向けに設計されています。限られた電力で最大限の航続距離を得るためには、軽量かつ効率の高い車両が不可欠です。1,400kg（3,000ポンド）、あるいは1,000kg（2,000ポンド）の車両では、限られた太陽光電力で十分な距離を走行できないため、実用的とは言えません。学生が製作するソーラーカーの多くは、従来の車両のような安全性や利便性に欠けており、公道走行は認められていません。

最初のソーラーファミリーカー「ステラ」は、2013年にオランダの学生によって開発されました。[ 3 ]この車は、太陽光下で1回の充電で890km（550マイル）走行可能です。重量は390kg（850ポンド）で、1.5kWhのソーラーパネルを搭載しています。

ステラの後継車であるステラ ルクスは、1回の充電で1,500km（932マイル）の航続距離を記録しました。レースでは、ステラ ルクスは日中に1,100km（700マイル）を走行できます。時速72km（45マイル）で走行する場合、ステラ ルクスは無限の航続距離を実現します。これもまた、空気抵抗係数0.16をはじめとする高い効率性によるものです。

1日に320km（200マイル）以上運転しない平均的な家庭では、主電源から充電する必要はありません。電力を送電網に戻したい場合にのみ、プラグを差し込むことになります。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

ソーラーレースカーには、車両のエネルギー消費量、太陽エネルギーの捕捉量、その他のパラメータを綿密に監視するための計器や無線テレメトリーが搭載されていることがよくあります。無線テレメトリーは、安全機能のない車両では危険な運転につながる可能性があるため、ドライバーが運転に集中できるため、一般的に好まれています。ソーラー電気自動車システムは、カスタム成形された薄型ソーラーモジュール、補助バッテリーパック、充電制御システムを備えた、設置が簡単な（2～3時間）統合アクセサリシステムとして設計・開発されました。

ステラ ラックスを製作した学生の中には、この技術を商品化するためにLightyearという会社を設立した人もいます。

アメリカ企業Aptera Motorsも、一般向けに高効率な太陽光発電電気自動車を製造するために設立されました。2023年1月時点で、最初の顧客への提供は2024年になると予想されています。[ 8 ]

ドイツでは、ソノモーターズ社が太陽光発電自動車「ソノモーターズ・シオン」の開発に取り組んでおり、2023年に発売される予定だった。しかし、2023年2月、ソノモーターズはシオン計画を中止し、太陽光発電技術企業となることに専念すると発表しました。

すべてのバッテリー駆動式電気自動車は、外部のソーラーパネルから供給される電力を使用して充電できることに注意してください。これらのソーラーパネルは、一般配電網に接続することもできます。

スクワッドソーラー近所電気自動車

スクワッドソーラーは、ソーラールーフを備えた近所の電気自動車で、通常のコンセントから比較的速く充電できます。[ 9 ]

ソーラーバス

二階建てバスのソーラールーフ

ソーラーバスは、設置されたソーラーパネルから得られる太陽エネルギーの全部または一部で走行します。ティンドバスは、アデレード市議会の取り組みにより、アデレード市内で無料の公共交通機関として運行されている100%ソーラーバスです。 [ 10 ]中国では、バスの屋根に設置されたソーラーパネルから部分的に電力を供給される電気バスによるバスサービスが開始されています。これは、エネルギー消費を削減し、電気バスの充電式バッテリーの寿命を延ばすことを目的としていました。[ 11 ]

ソーラーバスは、照明、暖房、空調などの電気機能は太陽エネルギーで賄われるものの、推進力自体は太陽エネルギーで賄われない従来のバスとは区別されます。このようなシステムは、バス会社が特定の規制（例えば、米国のいくつかの州で施行されているアイドリングストップ法など）を遵守できるだけでなく、従来のエンジンを変更することなく既存の車両バッテリーに後付けできるため、より広く普及しています。

ソーラーセミトレーラー

テスラのセミソーラー トレーラーの 3D スケッチ。太陽光発電の設置可能容量は ~15 KW。

セミトレーラーへのソーラーパネル設置は試験済みです。53フィートのボックストレーラーの上部と側面には、100平方メートル（1,000平方フィート）以上の太陽光発電用面積があります。[ 12 ] [ 13 ]

単線車両

オーストリア、フォアアールベルク州ヴォルフルトのソーラー自転車（2020年）

最初のソーラー「カー」は、自転車の技術を用いて作られた三輪車または四輪車でした。これらは、1985年にスイスで開催された最初のソーラーレース「ツール・ド・ソル」ではソーラーモビールと呼ばれていました。72名の参加者のうち、半数は太陽光のみを使用し、残りの半数は太陽光と人力のハイブリッド車両を使用しました。大きなソーラールーフ、小さなリアパネル、またはソーラーパネル付きのトレーラーを備えた、真のソーラー自転車もいくつか作られました。

その後、より実用的なソーラー自転車が開発され、駐車時にのみ設置できる折りたたみ式パネルが採用されました。さらに後になって、パネルは自宅に設置され、家庭用電源に接続され、自転車は家庭用電源から充電されるようになりました。今日では、高度に進化した電動自転車が登場し、消費電力が非常に少ないため、太陽光発電による電気を同等量購入してもわずかな費用で済みます。「ソーラー」は、実際のハードウェアから間接的な課金システムへと進化しました。このシステムは電動バイクにも応用されており、これもツール・ド・ソルのために初めて開発されました。

アプリケーション

2006年のベンチュリ・アストロラブは世界初の商用電気太陽光ハイブリッドカーであり、当初は2008年1月に発売される予定だった。[ 14 ]

2007年5月、Hymotion社を筆頭とするカナダ企業連合は、トヨタ・プリウスを改造し、太陽光パネルを用いて直射日光下で最大240ワットの電力を発電できるようにしました。これにより、夏の晴天時には、電気モーターのみで最大15kmの走行距離延長が可能になると報告されています[ 15 ]。

2005年、米国ミシガン州の発明家が、公道走行可能で、免許と保険が完備した、太陽光充電式の電動スクーターを開発した。最高速度は時速30マイル強に制限されており、駐車中に折りたたみ式のソーラーパネルでバッテリーを充電する。[ 16 ]

補助電源

Nuna 3 太陽光発電車

太陽光発電モジュールは、乗用車の補助電源装置として商業的に利用されており[ 17 ]、車内の換気を行い、直射日光の当たる場所に駐車中の車内温度を下げる役割を果たしています。2010年モデルのプリウス、アプテラ2、アウディA8、マツダ929などの車両には、換気のために ソーラーサンルーフがオプションで装備されています。

従来設計の自動車に電力を供給するために必要な太陽光発電モジュールの面積は、車載するには大きすぎます。「ソーラータクシー」と呼ばれる試作車とトレーラーが製作されました。ウェブサイトによると、この車両は6平方メートルの標準的な結晶シリコンセルを使用し、1日100kmの走行が可能です。電力はニッケル塩電池で蓄電されます。しかし、屋上ソーラーパネルなどの据置型システムを使用して、従来の電気自動車を充電することも可能です。

ソーラーパネルを使用してハイブリッド車や電気自動車の走行距離を延ばすことも可能で、フィスカー カルマに組み込まれているほか、シボレー ボルトのオプション、ポンティアック フィエロの「デスティニー 2000」改造車のボンネットとルーフ、イタルデザイン クアランタ、フリードライブEVソーラーバグ、その他多数のコンセプトカーと量産車の電気自動車に搭載されている。2007年5月には、Hymotionが率いるカナダ企業のパートナーシップにより、トヨタ プリウスにPVセルを追加して走行距離を延ばした。[ 18 ] SEVは、車のルーフに搭載された215Whのモジュールと追加の3kWhバッテリーを組み合わせることで、1日32km（20マイル）の走行が可能だと主張している。

2008年6月9日、ドイツとフランスの大統領は、「自動車の排出量の標準測定サイクルではまだ考慮されていない」技術を搭載した自動車に対して、1キロメートルあたり6～8グラムのCO2排出量のクレジットを提供する計画を発表した。[ 19 ]これにより、近い将来、太陽光発電パネルが自動車に広く採用される可能性があるという憶測が広がっている。[ 20 ]

太陽光発電技術、特に熱光起電力（TPV）技術を用いて自動車の動力源とすることも技術的には可能です。燃料を用いてエミッターを加熱します。発生した赤外線は、低バンドギャップ太陽電池（GaSbなど）によって電気に変換されます。TPVハイブリッド車の試作車も製作されています。「バイキング29」[ 21 ]は、西ワシントン大学の車両研究所（VRI）によって設計・製造された世界初の熱光起電力（TPV）自動車です。TPVを燃料電池や内燃機関と競合させるには、効率の向上とコストの削減が必要です。

パーソナルラピッドトランジット

ガイドウェイ上に太陽光発電パネルを設置した JPods PRT コンセプト

いくつかのパーソナル高速輸送システム（PRT）のコンセプトには太陽光発電パネルが組み込まれています。

レール

鉄道は転がり抵抗が低いという利点があり、計画的な運行や停車に有効です。[ 22 ]イタリアの鉄道車両では、EUプロジェクトPVTRAINの下、太陽光発電パネルがAPU（補助動力装置）として試験されました。直流電力網への直接給電により、直流から交流への変換による損失を回避できます。[ 23 ]直流電力網は、鉄道、路面電車、トロリーバスといった電気自動車にのみ見られます。太陽光発電パネルからの直流電力を交流（AC）電力網に変換することで、約3%の電力が無駄になると推定されています。[ 24 ]

PVTrain は、鉄道輸送における PV への最も関心が高いのは、車載電力によって新しい機能を実現できる貨車であると結論付けました。

  • GPS またはその他の測位デバイスを使用して、車両管理および効率性の向上を図ります。
  • 貴重品の盗難リスクを軽減するために、スライドドア付きの車に電気錠、ビデオモニター、リモートコントロールシステムを設置します。
  • ABSブレーキにより貨車の最高速度が160km/hまで上がり、生産性が向上します。

ブダペスト近郊のキスマロシュ-キラーリレト狭軌線では、「ヴィリ」と呼ばれる太陽光発電鉄道車両が製造されています。最高速度25km/hの「ヴィリ」は、回生ブレーキ機能付きの7kWモーター2基と9.9m²の太陽光発電パネルで駆動されます。電力は車内バッテリーに蓄えられます。[ 25 ]車内設置型の太陽光発電パネルに加え、固定式（車外設置型）パネルを使用して輸送用途に特化した発電を行うことも可能となっています。[ 23 ]

「ヘリオトラム」プロジェクトの枠組みの中で、ハノーバー・ラインハウゼン[ 26 ]やジュネーブ（バシェ・ド・ペゼ）の路面電車車庫など、いくつかのパイロットプロジェクトも建設されている。[ 27 ]ジュネーブの150kW pの施設は、600Vの直流電力を路面電車/トロリーバスの電力網に直接供給し、1999年の開通時にはジュネーブ交通網で使用された電力の約1%を供給した。2017年12月16日、オーストラリアのニューサウスウェールズ州で、完全に太陽光発電の列車が運行を開始した。[ 28 ]この列車は、車内のソーラーパネルと充電式バッテリーで駆動する。100人の座席乗客を乗せ、3kmの旅程を走行する。

最近、インペリアル・カレッジ・ロンドンと環境慈善団体10:10は、線路脇のソーラーパネルを使用して列車に電力を供給することを調査するRenewable Traction Powerプロジェクトを発表しました。[ 29 ]一方、インド鉄道は、鉄道車両の空調システムを稼働させるために車載PVを使用する意向を発表しました。[ 30 ]また、インド鉄道は、2016年5月末までに試験運転を行うと発表しました。[ 31 ]列車1両あたり年間平均90,800リットルのディーゼル燃料が節約され、ひいては239トンのCO2削減につながると期待されています。

水

PlanetSolar は、世界最大の太陽光発電ボートであり、地球を一周した初の太陽光発電車両です（2012 年）。

太陽光発電ボートは主に川や運河に限られていましたが、2007年に実験的な14メートルの双胴船「サン21」がセビリアからマイアミ、そしてそこからニューヨークまで大西洋を航海しました。[ 32 ]これは太陽光発電のみで大西洋を横断した最初の例でした。[ 33 ]

日本最大の海運会社である日本郵船株式会社と新日本石油株式会社は、トヨタ自動車株式会社が使用する60,213トンの自動車運搬船に40キロワットの発電能力を持つ太陽光パネルを設置すると発表した。[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]

2010年には、全長30メートル、幅15.2メートルの双胴船型ヨット「トゥラノール・プラネットソーラー」が発表されました。このヨットは470平方メートルのソーラーパネルを搭載しており、現在までに建造された最大のソーラーボートです。[ 37 ] 2012年には、プラネットソーラーは世界一周を達成した初のソーラー電気自動車となりました。 [ 38 ]

様々な実証システムが開発されてきましたが、不思議なことに、水冷によってもたらされる膨大な電力増加を活用しているものはまだありません。

現在のソーラーパネルは電力密度が低いため、太陽光推進船の用途は限られています。しかし、帆船（内燃機関とは異なり発電しない）は、電気機器（冷蔵、照明、通信など）の電源としてバッテリーを使用しています。ソーラーパネルは騒音や燃料を必要とせず、既存のデッキスペースにシームレスに追加できることから、バッテリーの充電手段として人気が高まっています。[ 39 ]

空気

スイスの太陽光発電航空機「ソーラーインパルス」は2016年に世界一周飛行を完了した。
ゴッサマーペンギン

ソーラー船とは、太陽光発電飛行船またはハイブリッド飛行船のことを指します。[ 40 ]

無人航空機（UAV）には軍事的に大きな関心が寄せられています。太陽光発電によってUAVは数ヶ月間も空中に留まることが可能になり、現在衛星が担っている一部の任務をはるかに安価に遂行できるようになります。2007年9月には、UAVが初めて定常電力で48時間飛行に成功したことが報告されました。[ 41 ] これは、飛行中の太陽光発電が商業的に利用される最初の事例となるでしょう。

多くの実証用ソーラー飛行機が製造されており、そのいくつかはエアロバイロンメント社製のものが最もよく知られている。[ 42 ]

有人ソーラー飛行機

  • ゴッサマーペンギン
  • ソーラーチャレンジャー– この航空機は、太陽エネルギーでフランスのパリからイギリスまで 262 キロメートル (163 マイル) を飛行しました。
  • サンシーカーデュオ
  • ソーラーインパルス– 2機の単座機で、2機目は地球を一周した。最初の機体は2010年7月8日から9日にかけてスイスで26時間の試験飛行を行った。この機体はアンドレ・ボルシュベルグによって高度約8,500メートル（27,900フィート）まで飛行した。バッテリー電源を使用して夜間飛行した。[ 43 ] 2機目の機体はやや大きくより強力で、 2015年にアブダビを離陸し、インドに向けて飛行し、その後アジアを東に横断した。しかし、バッテリーの過熱を経験した後、冬の間ハワイで停止せざるを得なかった。2016年4月に旅を再開し、[ 44 ] 2016年7月26日にアブダビに戻り、世界一周を完了した。
  • SolarStratos – スイスの成層圏2人乗りソーラー飛行機は成層圏への上昇を目指しています。
  • ソレア– ソレア I とソレア II は、ドイツが設計した 2 つの電動航空機です。

ハイブリッド飛行船

オーストラリアに拠点を置く企業は、最大150トンを持ち上げることができるSkyLifterと呼ばれるエアクレーンの開発プロジェクトに取り組んでいます。[ 45 ]

カナダの新興企業であるソーラーシップ社は、太陽光発電だけで動くハイブリッド飛行船を開発している。その構想は、燃料やインフラを必要とせず、アフリカやカナダ北部に冷たい医療用品やその他の必需品を届け、世界中どこにでも移動できる実用的なプラットフォームを作ることだ。太陽電池の技術開発とハイブリッド飛行船の大きな表面積によって、実用的な太陽光発電航空機が作れると期待されている。ソーラーシップの主な特徴は、揚力ガスを使わずに空気力だけで飛行できることと、太陽電池と大きな外皮によってハイブリッド飛行船を再構成して、バッテリーやその他の機器を充電できる移動シェルターにすることができることである。[ 46 ]

ハント・グラビティプレーン（地上設置型の重力飛行機と混同しないこと）は、米国のハント・アビエーションが提案した重力動力グライダーである。[ 47 ] また、このグライダーには翼があり、揚抗比が向上し、効率が向上する。グラビティプレーンはこの翼構造を支えるために十分な体積重量比を得るために大型化する必要があり、まだ製作された例はない。[ 48 ]動力グライダーとは異なり、グラビティプレーンは上昇段階では電力を消費しない。ただし、浮力が正と負の間で変化するポイントでは電力を消費する。ハントは、それでもなおこれによって機体のエネルギー効率が向上すると主張しており、これは従来の推進方法に比べて水中グライダーのエネルギー効率が向上するのと同様である。 [ 48 ]ハントは、消費電力が低いため、機体は無期限に浮上するのに十分なエネルギーを得ることができると示唆している。この要件に対する従来のアプローチは、太陽光発電航空機に太陽電池パネルを使用することです。ハントは2つの代替アプローチを提案しています。1つは風力タービンを使用し、滑空運動によって発生する気流からエネルギーを採取する方法、もう1つは熱サイクルを利用して高度の気温差からエネルギーを抽出する方法です。[ 48 ]

無人航空機

  • パスファインダーとパスファインダープラス– この無人航空機は、飛行機が純粋に太陽エネルギーのみで長期間にわたって飛行できることを実証しました。
  • Helios – Pathfinder-Plus から派生したこの太陽電池と燃料電池を搭載した UAV は、高度 29,524 メートル (96,864 フィート) での飛行の世界記録を樹立しました。
  • キネティック ゼファー[ 49 ] – キネティック社製のこの無人航空機は、2008年7月31日に82時間を超える無人飛行の最長時間の非公式世界記録を樹立しました。前述のソーラーインパルス飛行のわずか15日後の2010年7月23日、英国の防衛企業キネティック社が開発した軽量無人航空機ゼファーが、無人航空機の耐久記録を樹立しました。アリゾナ州の上空を2週間以上（336時間）飛行しました。また、高度21,562メートル（70,741フィート）まで上昇しました。[ 50 ] [ 51 ]
  • 中国が設計・製造した無人航空機（UAV）は、同国北西部での試験飛行中に高度2万メートル（6万6000フィート）への到達に成功した。「彩虹（Caihong）」（中国語で「虹」）と名付けられたこの無人航空機は、中国科学院（ CASC）の研究チームによって開発された。
  • BAEシステムズPHASA-35 [ 52 ]は、 BAEシステムズと航空宇宙技術企業プリズマティックによって開発されている。現在試験中で、2026年までに実用化される予定である。[ 53 ]

将来のプロジェクト

  • グーグルが買収したタイタン・エアロスペースはソーラーUAVの開発を目指していたが、プロジェクトは中止されたようだ[ 54 ]
  • スカイセーラー（火星飛行を目指す）
  • ロッキード・マーティンの「高高度飛行船」など、さまざまな太陽熱飛行船プロジェクト

空間

太陽光発電宇宙船

国際宇宙ステーションのPV

太陽エネルギーは、過剰な燃料を必要とせずに長期間エネルギーを供給できるため、太陽系内で運用される衛星や宇宙船の電力供給によく利用されます。通信衛星には、その寿命を通じて継続的に稼働する複数の無線送信機が搭載されています。このような衛星（軌道上で何年も飛行する可能性がある）を一次電池や燃料電池で運用するのは経済的に不利であり、軌道上での燃料補給は現実的ではありません。しかしながら、太陽光発電は一般的に衛星の位置調整には利用されず、通信衛星の耐用年数は搭載されている位置維持用燃料の供給量によって制限されます。

太陽推進宇宙船

太陽電池パネルを備えた電磁推進パルス核融合プラズマスラスタの3D設計

火星の軌道内で動作するいくつかの宇宙船は、推進システムのエネルギー源として太陽エネルギーを使用しています。

現在、太陽光発電で動く宇宙船はすべて、太陽電池パネルと電気推進（通常はイオンドライブ）を組み合わせて使用​​しています。イオンドライブは排気速度が非常に速く、ロケットに比べて推進剤の使用量を大幅に削減できるためです。推進剤は多くの宇宙船で最も大きな質量を占めるため、これにより打ち上げコストが削減されます。

太陽熱宇宙船に関する他の提案としては、推進剤（通常は水素、場合によっては水）の太陽熱加熱が挙げられる。電気力学的テザーは、衛星の向きを変えたり軌道を調整したりするために使用できる。

宇宙における太陽推進のもう一つのコンセプトは光帆です。これは光を電気エネルギーに変換する必要がなく、代わりに光の微量ながらも持続的な放射圧に直接依存します。

惑星探査

おそらく最も成功した太陽光発電車両は、月と火星の表面探査に使用された「ローバー」でしょう。1977年のルノホート計画と1997年のマーズ・パスファインダーは、太陽光発電を遠隔操作車両（RC車両）の推進力として使用しました。これらのローバーの稼働寿命は、従来の燃料で稼働していた場合の耐久限界をはるかに上回りました。2台の火星探査ローバーも太陽光発電を使用しました。

太陽光アシスト付き電気自動車

ソーラータクシーに立つルイス・パーマー。

スイスのプロジェクト「ソーラータクシー」が世界一周を達成した。これは歴史上初めての電気自動車（自給自足型の太陽光発電車ではない）による世界一周で、18か月で50,000kmを走行し、40カ国を横断した。この電気自動車は、6平方メートルの太陽電池アレイを搭載したソーラーパネル付きトレーラーを牽引する、公道走行可能な車両だった。ソーラータクシーはゼブラ製バッテリーを搭載し、充電なしで400km走行できる。トレーラーなしでも200km走行可能。最高速度は時速90km。車両重量は500kg、トレーラー重量は200kg。発起人でツアーディレクターのルイス・パーマー氏によると、量産型の車両は1万6,000ユーロで製造で​​きるという。

ソーラータクシーは、地球温暖化を阻止する解決策が存在することを示し、人々に化石燃料の代替を追求するよう奨励するために、2007年7月から2008年12月まで世界を巡回しました。[ 55 ]パーマーは、電気自動車用のソーラーパネルを設置するのに最も経済的な場所は建物の屋上であると示唆し、[ 56 ]ある場所の銀行にお金を預けて別の場所で引き出すことに例えています。[ 57 ]

ソーラー電気自動車[ 58 ]は、ハイブリッド電気自動車の屋根に凸型太陽電池を追加しています。[ 59 ]

プラグインハイブリッド車とソーラー車

電気自動車の興味深いバリエーションは、補助としてソーラーパネルも備えた PHEVであるトリプルハイブリッド車です。

2010年モデルのトヨタ・プリウスには、ルーフにソーラーパネルを搭載するオプションがあります。駐車中は換気システムに電力を供給し、冷却効果を高めます。[ 60 ]太陽光発電は、燃料、メンテナンス、排出ガス、騒音などの要件により内燃機関や燃料電池が使用できない場合など、輸送分野において動力源として、あるいは補助動力源として、様々な用途で利用されています。車両の設置面積が限られているため、動力源として使用する場合、速度または航続距離、あるいはその両方が制限されます。

制限事項

ヨットの補助電源として使用される太陽光発電

車両に太陽光発電 (PV) セルを使用するには制限があります。

  • 電力密度：ソーラーパネルからの電力は、車両のサイズと太陽光に当たる面積によって制限されます。フラットベッドを追加して車両に接続することで、車両への電力供給のためのパネル設置面積を拡大できます。エネルギーをバッテリーに蓄えることで、ソーラーパネルのピーク需要を抑制し、日照不足時でも走行できますが、バッテリーは車両の重量とコストを増加させます。電力制限は、電力網に接続してバッテリーを充電することで緩和できます。
  • コスト：太陽光は無料ですが、その太陽光を捕捉する太陽電池は無料ではありません。しかし、太陽電池のコストは過去40年間で99%低下しており[ 61 ]、今後も低下し続けると予想されています[ 62 ] 。
  • 設計上の考慮事項：太陽光には寿命がありませんが、太陽電池には寿命があります。1980年代の太陽電池モジュールの寿命は約30年でした。[ 63 ]当時の据置型太陽光発電パネルには、10年後には公称出力の90%、25年後には80%の保証が付くことが多かったです。モバイル用途では、建物一体型の太陽光発電所やソーラーパークほど長い寿命は求められません。モバイル用途で成功するには、PVパネルは振動に耐えられるように設計する必要があります。

参照

参考文献

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