太陽光発電の効率を知って少しでもオトクに活用するための方法
2021/10/04
「太陽光発電の効率って良く聞くけど一体どういう意味？」、「太陽光発電の発電効率は良いの？」などSNSやインターネットを見ていると書かれています。
確かに太陽光発電システムには効率という言葉が良く使われています。
実は、太陽光発電システムにおける効率という言葉は、重要な言葉なのです。
そこで、今回は太陽光発電システムにおける効率とはどう意味なのかを知って頂いて、少しでも太陽光発電システムをオトクに活用する方法についてご説明します。
目次
太陽光発電の効率とは？
太陽光発電システムの効率とは、発電効率のことを言います。
発電効率とは、太陽光パネルが太陽光エネルギーをどれくらい電気に変えることが出来るかを示した数値のことです。
もっと分かりやすく言い換えると、太陽光から太陽光パネルがどれくらいの電気を作ることができるかという事です。
発電効率が高いほど、同じ枚数の太陽光パネルを設置したとしても、より多くの電気を作ることが出来ます。
太陽光発電システムの発電効率は、大きく分けて2つありますがそれぞれの特徴についてご説明します。
モジュール発電効率
モジュール発電効率とは、太陽光モジュール（パネル）の1平方メートルあたりの発電効率のことを言います。
太陽光パネルの発電能力を示す数値として使われているのが、モジュール発電効率です。
モジュール発電効率が高いほど、電気をより多く作ることが出来ます。
セル発電効率
太陽光発電システムのセルとは、太陽光パネルを構成する1つ10cm四方の太陽電池のことです。
セル発電効率とは、太陽電池1枚でどれくらい発電するかの数値のことを指します。
セル発電効率は、セルを繋げた時の電気抵抗の影響を受けないため、モジュール発電効率よりもセル発電効率の方が高く表記されることが多いです。
太陽光パネルの素材
2021年現在、日本で販売されている家庭用太陽光発電システムの太陽光パネルは、シリコン系と化合物系の2種類に分けることが出来ます。
シリコン系はさらに結晶型・薄膜シリコン・ハイブリッドの3種類に分類出来ます。
結晶型は、単結晶と多結晶に分けられます。。
日本で販売されている太陽光パネルの約9割は、単結晶・多結晶・ハイブリッドで占めています。
3つの素材の発電効率の比較してものを表にまとめておきます。
| 素材名 | 発電効率 |
| 単結晶 | ～20％程度 |
| 多結晶 | ～15％程度 |
| ハイブリッド | ～21％程度 |
※この数字は、あくまでも目安の数字でありメーカーによって多少の違いはあります。
太陽光パネルの種類に関する詳しい記事はこちら⇒初心者必見！太陽光発電の仕組みと電気の作りかたについて詳しく解説！
再生可能エネルギーの効率について
現在、世界中で地球温暖化防止のために、二酸化炭素を出さないで生活をする取り組みが行われています。
これが最近聞かれる脱炭素やカーボンニュートラルという言葉です。
そのような中で、現在日本でも再生可能エネルギーによる発電の普及が急がれています。
2021年現在、日本の再生可能エネルギーの発電量で最も多いのが、太陽光発電・水力発電・風力発電の3つです。
3つの再生可能エネルギーの発電効率について見ていきます。
太陽光発電
太陽光発電は、自宅の屋根に設置されていたり、ビルの屋上や広い土地にも設置されていたりするので、みなさんも一度は見たことがあると思います。
家庭用も産業用も太陽光パネルの素材はほとんど同じなので、季節や日照時間、気温などのことも考慮すると平均的な発電効率は約20％程度です。
人工衛星に使われている太陽光発電システムは、特殊な素材が使われているため発電効率は約40％まで上がります。
製作コストは高額なので現状、家庭用太陽光発電システムへの使用は難しいとされています。
水力発電
水力発電の発電方法は、水の位置エネルギーを利用して発電します。
天候などによって発電量が左右されることはありません。
水路に水を流した時の損失係数も小さく、ほとんどが運動エネルギーに変換できるため発電効率は約80％です。
どの再生可能エネルギーよりも発電効率が良いのですが、設置費用が高いのがデメリットと言えます。
風力発電
風力発電は、風のエネルギーで風車を回し発電機で電気を作ります。
産業用風力発電の発電効率は最大で約60％と言われていますが、これ以上の発電効率アップは、理論上不可能だとされています。
風車が回るエネルギーを電気エネルギーに変換するためには、さまざまな損失が生じるため実際の発電効率は下がります。
一般的な風力発電の発電効率は、最大で約45％と言われていますが、平均的には約20～40％です。
太陽光発電の効率が落ちる原因
太陽光発電システムは、様々な理由で発電効率が落ちます。
発電効率が落ちると発電量も減り、売電収入が減るなど悪循環が起きます。
太陽光発電システムの発電効率を落とす原因が3つあるので、それぞれご説明します。
太陽光パネルの劣化
太陽光発電システムの中で、最も発電効率を落とす理由となるのが太陽光パネルの劣化です。
太陽光パネルの素材であるシリコンの性質上、設置してから1年ずつ経年劣化します。
メーカーやシリコンの種類によっても多少の違いはありますが、経年劣化によって毎年約0.7％ずつ発電効率が落ちます。
先日、太陽光パネルの経年劣化による発電効率の低下について、太陽光パネルメーカーの方にお話をお伺いしたところ、担当者の方からは次のような返事がありました。
「今の太陽光パネルは、もちろん季節や天候によって多少の差はありますが、公称最大出力（太陽光パネル1枚で発電出来る発電量）よりも発電するので、太陽光発電システムを設置して10年以上経過している方からも、劣化は気にならないとおっしゃっておられました。」とのお話をお伺いすること出来ました。
今の太陽光パネルは、性能が上がっているため経年劣化によって発電効率が落ちたとしても、充分な発電量が確保できます。経年劣化による発電効率の低下はそこまで心配する必要は無いかもしれません。
汚れ
太陽光発電の発電効率を落としてしまう2つ目の理由は、太陽光パネルに付着した汚れです。
太陽光パネルに付着する汚れは、砂・ほこり・鳥の糞・落ち葉など様々です。
砂やほこりなどは、雨で洗い流されるため発電効率にそこまで大きな影響を与えることはありません。
ですが、鳥の糞が付着したりや落ち葉が降り積もったりすると、その部分が影になって発電効率が落ちます。
鳥の糞や落ち葉を自分で取ろうとすると、落下してしまう可能性がありますし、水道水を使って洗浄しようとするとカルキが白くなって固まってしまい、更に発電効率が落とす可能性があります。
太陽光パネルの洗浄は専門業者に依頼するのが一番良いでしょう。
日照不足
太陽光発電システムの発電効率を落としてしまう理由の3つ目が日照不足です。
太陽光パネルに太陽光が当たらないと発電することは出来ません。
曇りや雨の日が続くと太陽光が当たらないため発電効率は大きく下がります。
ということは、夏の日差しが強い日の方が発電効率が上がると思っている方も多いと思いますが、逆に太陽光が当たり過ぎても発電効率が落ちます。
その理由は気温です。
太陽光パネルは、設計の段階から気温25℃前後で最も発電するように設計されているため、1年間で最も一番気温が高い7～8月は太陽光パネルの表面温度が約60～70℃になるため発電効率は落ちます。
そのため、1年間の中で実際に発電効率が良く発電量が多いのは4～5月です。
太陽光発電の発電量に関する詳しい記事はこちら⇒太陽光発電の発電量について！初心者でも分かる計算方法について
太陽光発電の効率をチェックしよう！
太陽光発電システムの発電効率をチェックする方法として、最も簡単な方法は発電量を確認することです。
太陽光発電システムの発電量は、モニターで毎日確認することが出来ます。
現在では、HEMSなどのIOT機器を使ってタブレット・スマートフォン・パソコンなど家の外にいても常に発電量が確認出来る、遠隔監視システムを導入されている方が多いです。
常に発電量を確認することによって、著しく発電量が落ちた場合はすぐに施工店を呼ぶことも出来ますし、保証年数の範囲内であればメーカーが太陽光パネルやパワーコンディショナーを無償で交換してくれます。
太陽光発電の効率が下がった場合
モニターを見たり、スマホなどで毎日発電量を確認していたとしても、太陽光発電パネルの発電効率が落ちます。
発電効率が落ちた場合、どのような対処をすれば良いか分からないですよね・・・。
そんな方のために、太陽光発電システムの発電効率が落ちてしまった場合の対処方法についてご説明します。
専門業者にチェックしてもらう
太陽光パネルの発電効率が落ちてしまった場合は、まずは施工店か専門業者に見に来て貰うのが良いでしょう。
その理由は、なぜ発電効率が落ちてしまったかが自分では分からないためです。
実は、太陽光パネルの発電効率が落ちてしまう理由は、太陽光パネルだけが原因ではありません。パワーコンディショナーが原因で太陽光パネルの発電効率が落ちることがあります。
パワーコンディショナーは、太陽光パネルで発電された直流電流を交流電流に換えて、電化製品に使えるようにしたり、電圧の調整をしてくれたりする重要な製品です。
パワーコンディショナーが故障してしまうと、発電量が著しく落ちてしまったり、発電しなくなったりすることがあります。
そのため、発電効率が落ちてしまった場合は、専門業者に連絡して太陽光パネルの状態やパワーコンディショナーが正常に動いているかを確認してもらうのが良いでしょう。
保証範囲内かを確認する
太陽光発電システムの発電効率が著しく落ちてしまった場合は、メーカーの保証を使って交換してもらうことによって、発電効率を取り戻すことが出来ます。
2021年現在、各太陽光パネルメーカーは太陽光パネルの保証を25年、パワーコンディショナーなどの不具合に対応出来るシステム保証を15年付けています。
保証期間内であれば、ある条件以上に発電効率が落ちてしまった場合は、太陽光パネルを無料で交換してくれます。
システム保証についても、保証期間内であれば人的な理由で故障でした場合を除いて、無料でパワーコンディショナーを交換してくれます。
この他にも有料になっているメーカーもありますが、台風や地震などの影響で太陽光パネルが故障してしまった場合に、太陽光パネルを無料で交換してくれる自然災害補償もあります。
どの保証も保証書が無いと適応されませんので、必ず保証書を保管するようにしましょう。
太陽光発電システムの保証に関する詳しい記事はこちら⇒太陽光発電はやばいってどういう意味？損した理由と損をしないためにやるべきこと
太陽光発電の効率を高めるためには
太陽光発電システムの発電効率を上げるためにどうすれば良いのでしょうか？
発電効率を上げる方法についてご説明します。
定期的なメンテナンス
太陽光発電システムは、販売され始めた頃からメンテナンスフリーと言われてきました。
実際のところは、メンテナンスをしないと発電効率が落ちてしまい発電量が減ります。
太陽光発電システムのメンテナンスは大きく分けると太陽光パネルとパワーコンディショナーの2つです。
太陽光パネル
太陽光パネルのメンテナンスは、パネルの洗浄です。定期的にパネルに付着した汚れを落とすだけで発電効率を上げることが出来ます。
また、パネルの洗浄をする時には、配線点検も行いますので配線が劣化していたりすると交換してくれますので、小さな積み重ねが発電効率を高めてくれます。
パワーコンディショナー
パワーコンディショナーのメンテナンスは、換気フィルターの掃除が挙げられます。パワーコンディショナーが電気を直流電流から交流電金流に交換する際に熱を発生されるので、換気フィルターから熱を逃がす必要があります。
そもそもパワーコンディショナーは熱に弱い特性があるため、換気フィルターから熱を逃がすことが出来ないとパワーコンディショナーが大きなダメージを受けて、発電効率を落としてしまうので小まめに換気フィルターの状態を見て、必要であればゴミやほこりを取り除くようにしましょう。
太陽光パネルのメンテナンスに関する詳しい記事はこちら⇒太陽光発電はやめたほうがいい？将来的に大きなメリットがある理由
太陽光発電の効率まとめ
みなさんいかだったでしょうか？
今回のお話をまとめると、
・太陽光発電システムの効率とは、発電効率のこと！
発電効率には、モジュール発電効率とセル発電効率があります。
太陽光パネルの素材によって発電効率は変わります。
・太陽光発電システムの発電効率が落ちてしまう理由は全部で3つ！
太陽光パネルの汚れ、劣化、日照不足です。ですが、日差しがきつい夏場も発電効率は落ちます。
・太陽光発電システムの発電効率が落ちた時の対処法は2つ！
専門業者の点検を受けて、発電効率が低下する理由を見つけて対応しましょう。
保証期間内であれば、太陽光パネルやパワーコンディショナーは無料で交換してくれます。
・太陽光発電システムの発電効率を高める方法はある！
太陽光パネルとパワーコンディショナーは、定期的にメンテナンスを受けることによって発電効率を高めることが出来ます。
太陽光発電システムは、10年前と比べると発電量も発電効率も格段に良くなりました。
ですが、様々な理由で発電効率が落ちることが可能性があります。
発電効率を落とさないようにするためには、発電量を確認するとともに定期的にメンテナンスをすることが大切です。
エコの王様でも、太陽光発電システムを設置してから2年1回は定期的なメンテナンスにお伺いさせて頂いております。
また、太陽光発電システム以外の施工に使用した部材に関する工事保証も10年付けております。
太陽光発電システムの設置業者選びでお悩みの方は、エコの王様にお問い合わせ下さい。
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自身が提案したお客様宅での施工不良に起因するお客様トラブルを経験するうちに、「提案された商品が安心・安全に使えるような状態でお客様のところに届けられる誠実で質の高い施工業者を作りたい」という思いで職人の世界へ。
業界内ではまだまだ若手の部類だが、オール電化や太陽光発電の施工経験・知識も豊富で頼れる職人頭。
