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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

2021/08/01

  これから太陽光発電の設置を考えているみなさんが思っているのが、「太陽光発電を設置したらどれくらい発電するのか」だと思います。

太陽光発電のメリットは、「自家消費できる」「売電収入が得られる」ところです。

自家消費にするにしても売電するにしても、1番重要なのは発電量です!

実際のところ、太陽光発電の発電量は、各家庭によって大きく変わってきます。

今回は、太陽光発電の発電量や発電量の計算方法、発電量が下がる理由について分かりやすくお伝えします!

 

太陽光発電の発電量はいくつかの条件で決まる

太陽光発電の発電量は、いくつかの条件をクリアしないと充分な発電を得ることは出来ません。

充分な発電量を得るための条件についてご説明します。

 

パネルの数

太陽光発電で充分な発電を得るためには、ある程度太陽光パネルの枚数が必要になってきます。

日本家屋は、海外と比べて屋根の面積が狭いので、物理的に太陽光パネルを載せられる枚数が少なくなります。そういったことから、日本の家庭用太陽光発電の平均搭載枚数は、3~4kW程度のご家庭が多いです。

下の写真は、長州産業の太陽光パネルのカタログの一部ですが、カタログの中に公称最大出力って書いてありますよね?これが太陽光パネル1枚で発電出来る発電量になります。

このパネル場合だと、10枚載せると3kW、20枚載せると6kWという感じで計算します。

※公称最大出力は、各メーカーによって違います。

 

太陽光発電の仕組みに関する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!

 

設置角度

太陽光発電の発電量は、太陽光パネルの枚数だけでなく太陽光発電を設置する方角や角度も重要になってきます。

太陽光パネルを設置する方角は、「南向き」で設置角度は、おおむね「約30度」ぐらいが良いとされています。

理由は、太陽光パネルに太陽光が当たる時の角度は直角に近い方が良いとされているからです。

 

太陽光の量

太陽光発電を設置する上で重要なことは、自分の家で1日どれくらいの日光が太陽光パネルに当たるかを知ることです。

「実際に1日どれくらい日が当たるかなんて分からない!」と思っておられる方がほとんだと思います。

みなさんご安心ください!

太陽光が1日にどれくらい当たる=1日あたり年平均日射量は、NEDO(行政独立法人 新エネルギー・産業総合開発機構)が出している日射量データベース閲覧を見れば分かります。

日射量データベース閲覧は、1981~2009年の29年間の平均データを方位別、角度別、地点ごと、月ごとに開示しています。

参考:NEDO日射量データベース閲覧

 

太陽光発電の発電量の基礎知識

太陽光発電の発電量を考える上で、kWやkWhという単位は重要になってきます。

似たような単位で、間違いやすいのでしっかりご説明しておきましょう!

 

kW

kW(キロワット)は、太陽光発電が「瞬間に発電する電気の大きさ」のことを言います。数字が大きくなればなるほどたくさん発電出来る能力を持った太陽光発電ということになります。

 

kWh

kWh(キロワットアワー)とは、太陽光発電が「1時間でどれくらい発電できるか」を表しています。

例えば、「4kW」の太陽光発電を1時間発電させた場合、発電出来る電気量は「4kWh」ということになります。

※実際の太陽光発電の発電量は、kWhで表しています。

 

太陽光発電の発電量の計算方法

 

どの業者もメーカーも太陽光発電を設置するときに、各ご家庭に見せて商談する資料が年間予測発電量です。

1年間の1kWあたりの発電量は、JPEA「日本太陽光発電協会」が公表している数字でいうと1000kWhが目安と言われています。5kWの太陽光発電であれば、1年間で5000kWh発電出来るということになります。

ある計算式に当てはめると、各ご家庭の年間予測発電量目安となる数字が分かります。

※あくまでもこの数字は、平均の数字になるので、住んでいる地域や場所、季節によって変動はあります。

 

ここで、年間予測発電量を計算してみましょう!

 

年間予測発電量の計算方法

計算式:Ep=H×K×P×365÷1

語句の説明

Ep:年間予測発電量(kWh/年)

H:太陽光パネルの設置面の1日あたりの日射量(kWh/㎡/日) 日射量は、NEDOの日射量データベースを使う。

K:損失係数約73%(モジュールの種類、受光面の汚れなどによって多少の差は出ます。)

・年平均セルの温度上昇による損失⇒約15%

・パワーコンディショナーによる損失⇒約8%

・配線や受光面の汚れによる損失⇒約7%

※損失係数は、NEDOのデータに基づいて書いています。

P:蓄電池の蓄電容量(kW)

365:年間の日数

1:通常状態における日射強度(kW/㎡)

基本的にはシュミレーションの時に、渡してはくれますが気になる方は一度されてみていかがですか>

参考:JPEA「日本太陽光発電協会」

 

太陽光発電の発電量を下げる理由

太陽光発電は、気温の変化や経年劣化などの理由で、発電量が下がってしまうケースがあります。

発電量を下げてしまう理由についてご説明します。

 

気温

太陽光パネルは、設計の段階で気温25℃前後で最も発電量が大きくなるように設計されています。

日差しのきつい時期の方が発電量が多いのではないかと思っている方が多いですが、夏場は逆に発電効率が落ちてしまいます。

その理由は、夏場になると太陽光パネルの表面温度が約60~70℃になってしまうからです。

実際に最も発電量が多くなるのは、4~5月に掛けて多くなること多いです。

 

劣化

太陽光パネルを構成するセルは、素材の性質上年数と共に劣化(経年劣化)をします。メーカーやパネルの素材によって違いはありますが、設置してから1年ごとに約0.7%ずつ経年劣化によって発電効率が落ちます。

太陽光パネルを設置してから5年で約3.5%、10年で約7% 20年で約14%といった形になります。

この数字はあくまでも平均的な数値になるので、必ずしもそうなると言ったことではありませんのでご注意ください!

 

パワーコンディショナー

太陽光パネルに問題なくても、パワーコンディショナーが原因で発電量が落ちることがあります。その原因は、パワーコンディショナーの機能である「電圧上昇抑制機能」が働いて、発電量が落ちてしまうことがあります。

電圧上昇抑制機能とは、電力会社の電圧がパワーコンディショナーの上限電圧を超えるとパワーコンディショナーの売電が抑制される機能のことを指します。電力上昇抑制機能が働くことによって、他の電化製品の故障を防いでくれます。

 

汚れ

太陽光パネルの表面に汚れが付着とすると、発電量は落ちます。

その理由は、鳥のフンや積もった落ち葉で太陽光が遮られてしまうため発電量が落ちてしまうからです。

砂やほこりなどは、雨や風で落ちていくので、極端に発電量が下がることはないのでご安心下さい!

 

太陽光発電の発電量のまとめ

みなさんいかがだったでしょうか?

今回のお話を簡単にまとめると、

・太陽光発電で充分な発電を得るためには、パネルの枚数設置角度太陽光の量が重要になってきます。

太陽光の量は、NEDOの日射量データベースを見れば分かります。

パネルの枚数は、各メーカーの最大公称出力によって変わります。

・太陽光発電は、さまざまな理由で発電量が下がってしまうことがあります。

その理由は、気温劣化パワーコンディショナー汚れがあります。

定期的なメンテナンスなどをすれば、10年以上しっかりと発電することが出来ます。

太陽光発電は一度設置すると、20~30年の付き合いになる商品になります。

発電量は、自家消費するにしても売電にするしても重要です。

エコの王様では、太陽光発電に詳しいスタッフが、みなさんのご自宅の発電量やどの太陽光パネルが合うかなどを丁寧にご説明させて頂きます。

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