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太陽光の1日の発電量はどれくらい?期間や時間について解説!

2023/01/12

「太陽光発電の1日の発電量はどれくらいですか?」、「太陽光発電の発電量って季節や時間帯によって違うの?」、「私たちの住んでいる地域の発電量はどれくらいですか?」など、電気代が高騰したこともあって太陽光発電システムに関する問い合わせが増えています。

そのなかでも多いのが「発電量」に関する問い合わせが増えています。

太陽光発電システムの発電量によっては、売電収入や電気代の節約額が違います。

そこで今回は、太陽光発電システムの1日の発電量・季節・時間・お住まいの地域の発電量について詳しく説明させて頂きます。

また、太陽光発電システムの発電量を増やす方法についても合わせて説明します!

 

太陽光発電の仕組みについて

太陽光発電システムを構成する太陽電池(モジュール)は、マイナスの電気を帯びやすいn型シリコン半導体とプラスの電気を帯びやすいp型シリコン半導体を貼り合わせて構成されています。

太陽光の光エネルギーを受けるとn型シリコン半導体はマイナス極になってp型シリコン半導体はプラス極になります。

光エネルギーを受ける太陽電池は、乾電池と同じ状態になります。

乾電池と同じ状態になった太陽光パネルどうしを導線で繋ぐことによって、電気が流れ太陽光が当たっている間は発電し続けます。

太陽光発電システムの仕組みに関する詳しい記事はこちら⇒太陽光発電と蓄電池のセットは元が取れる?仕組みや電気の動きについて解説!

 

太陽光の1日の発電量はどれくらい?

太陽光発電協会(JPEA)の資料を見てみると、太陽光発電システム1kW設置するとメーカーやパネルの種類によって多少の違いはありますが、1年間で1,000kWh程度は発電すると言われています。

5kW発電する太陽光発電システムを設置した場合は、約5,000kWh発電すると見込まれています。

1日の発電量は、年間予想発電量を365日で割るとおおよその発電量が分かります。

例えば、1年間で4,500kWh発電する太陽光発電システムを設置した場合の1日の発電量は、

4,500kWh÷365日=12.3kWhになります。

参考資料:太陽光発電協会(JPEA)HP

 

天候で1日の発電量は変わるの?

太陽光発電システムは、天候によって1日の発電量は大きく変わります。

太陽光発電システムの性質上、直射日光があたる時間が長ければ長いほど発電量は増えますし、雨や曇りの日が続くと発電量は落ちます。

例えば、雲一つない晴れを「100%」だとすると、曇りの発電量は晴れの「約20%~約40%」、雨になると「10%以下」になることもあります。

太陽光パネルに雪が降り積もれば太陽光が当たらなくなるため、発電量は「0%」になります。

 

太陽光の発電量の計算方法は?

太陽光発電システムの発電量は、自分で計算できます。

発電量の計算方法は次の通りです。

年間総発電量(推定)kWh=H×K×P×365÷1

H:太陽光パネル設置面1枚あたりの日射量(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75%(太陽光パネルの種類・汚れによって多少の違いはあります。)

・気温による損失⇒約10%

・パワーコンディショナーによる損失⇒約8%

・配線や太陽光パネル表面の汚れによる損失⇒約7%

P:太陽光発電システムの設置容量

365:1年間の日数

1:通常状態における日射強度(kW/㎡)

※損失係数は、NEDOの日射量データベースに書かれている数値を記載しています。

参考資料:社団法人日本電機工業会(JEMA)HP

参考資料:国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)HP

 

太陽光の発電量「時期」

太陽光発電システムの発電量は、天候だけでなく季節によって発電量は変わります。

季節別の発電量について詳しく説明します。

 

春がどの季節よりも発電量が多いです。

太陽光パネルの1枚でどれだけ発電するかを示す数字である公称最大出力は、気温が25℃の時に計測しています。

気温が25度に最も近づくのが4月~6月になります。

気温も25度に近づくだけなく太陽光発電システムで最も重要となる日照時間も長くなるため発電量は増えます。

 

多くの人が「夏場が最も発電する!」と思っています。

2023(令和5)年現在販売されている太陽光パネルである単結晶シリコン型の太陽光パネルは、高温になると発電効率が落ちる特性を持っています。

そもそも太陽パネルの性能を示す公称最大出力は、気温が25度の時に計測しています。

そのため、気温が25度以上になると発電効率は落ちます。

気温が1度高くなると、発電効率が約0.4%~約0.5%下がると言われていて、気温が10度高くなると発電効率は約4%~約5%下がるということになります。

最も暑くなる7月後半~8月中は、太陽光パネルの表面温度が70度を超えることもあるためさらに発電効率が落ちます。

太陽光パネルの種類と発電効率に関する詳しい記事はこちら⇒太陽光発電の効率って?発電効率と計算方法を解説!

 

9月初旬ごろは、気温が30度以上になる日も多いため発電量は、そこまで多くはありません。

気温が25度に近づく9月中旬~10月中は、発電量は春と同じぐらいになります。

11月になると日照時間が短くなり始めるため、少しずつ発電量が減ります。

 

冬場は、1年間の中で最も日照時間が短くなるため、発電量もどの季節よりも少なくなります。

特に雪が降る地方に太陽光パネルを設置している場合は、雪が降り積もると太陽光が当たらなくなるため発電量は0になります。

冬場は売電収入も自家消費量も1年の中で最も落ちると考えておいたほうが良いでしょう。

 

太陽光の発電量「時間」

太陽光発電システムの発電量は、天候・季節だけでなく「時間帯」によっても発電量は変わります。

午前と午後ではどちらのほうが発電するのかを説明します。

 

午前

太陽が昇り始める午前6時頃は、太陽光パネルに当たる光の量が少ないため発電量は少ないです。

太陽光発電システムが最も発電すると言われているのが、午前11時~午後1時の間と言われています。

この時間帯が最も発電量が多い理由は、「太陽の昇り方」です。

太陽は必ず東から上がって西に沈むため光が最も当たりやすく日照時間が長くなる南に来るのが午前11時~午後1時頃になります。

そのため、太陽光パネルは南面に設置するのが良いと言われています。

 

午後

午後の時間帯は、季節によって発電量は変わります。

午後の時間帯で発電量が多いのは、午後1時~午後3時の間です。

太陽が西に沈んでいくなかでこの時間帯であれば発電量は確保できます。

春~夏の間であれば午後4時ぐらいまであれば発電量を確保できます、

11月頃になってくると太陽が沈む時間が早くなるため午後4時以降の発電量は、春~10月頃と比べると発電量は少なくなりますし、午後5時以降の発電しなくなると思っていたほうが良いです。

 

太陽光の発電量「地域別」

太陽光発電システムの発電量は、住んでる地域によって変わります。

今回は、8地域9都道府県の県庁所在地の県庁所在地の発電量や1日あたり日射量について紹介します。

※全ての数値は、環境省が令和元年に発表した「令和元年度再生可能エネルギーに関するゾーニング基礎情報等の整備・公開等に関する委託業務報告書」から抜粋しています。

 

北海道(札幌市)

日本の最も北に位置している北海道は、日照時間は他の地域短く島根県松江市や鳥取市に次いで3番目に発電量が少ないです。

1年間の平均日射量は、3.58kWh/㎡で太陽光発電システム1kWあたりの発電量は1,150kWhです。

北海度は、面積が広いため札幌市より北になると日射量・発電量もさらには減ると考えておいたほうが良いでしょう。

 

宮城(仙台市)

東北地方最大の都市である宮城県仙台市は、東北地方のなかで最も平均日射量・発電量共に多いです。

平均日射量は、3.61kWh/㎡、太陽光発電システム1kWあたりの年間発電量は1,160kWhです。

ですが、仙台市の中で仙台駅の近くや市街地になると高層ビルや高層マンションなど立ち並んでいるためデータよりも平均日射量も年間発電量も落ちる可能性があります。

 

東京

北海道や東北地方と比べると日照時間が長く東京ですが、大企業の本社や超高層ビル・超高層マンション・住宅が密集していることから東京の平均日射量・年間発電量は日本で最も低いです。

平均日射量は、3.53kWh/㎡、1kWあたりの年間発電量は1,134kWhです。

東京中が平均日射量・発電量は低い訳でなく東京都心から晴れた場所では、平均値よりも数値が高い所もあります。

 

山梨(甲府市)

太陽光発電システムの平均日射量や年間発電量は、南に行けば行くほど発電量が増えると思っている人も多いと思います。

実際には、鹿児島県や宮崎県といった九州地方では平均日射量・年間発電量も多いです。

ですが、南に行けば行くほど発電量が増えるというものではありません。

南に行かなくても平均日射量・年間発電量共多いのが山梨県の甲府市です。

山梨県をはじめとする中央高地は、年間降水量が少なく夏は気温が上がりにくいことから平均日射量も年間発電量も多いと考えられています。

甲府市の4.17kWh/㎡で、1kWあたりの年間発電量は1,339kWhです。

 

愛知県(名古屋市)

中部地方の中心である愛知県名古屋市は、他の大都市(東京・大阪など)と比べても平均日射量・年間発電量は多いです。

名古屋市のみならず愛知県は、日本国内でも日照時間が長い地域で有名です。

愛知県の多くの市町村は平野や沿岸部にあるため、太陽光を遮る障害物が少なく日射量と発電量が増えると考えられています。

ですが、太陽光を遮る障害物が少ないこともあって愛知県は高温になる地域も多いです。

高温になりやすい夏場は、発電量が落ちます。

名古屋市の平均日射量は3.98kWh/㎡で、1kWあたりの年間発電量は1,278kWhです。

 

大阪府(大阪市)

関西の中心である大阪府大阪市は、東京に次いで人口も多く超高層ビルや超高層マンションが多い地域でもあります。

ですが、東京よりも平均日射量・年間発電量は多いです。

東京よりも平均日射量・年間発電量が多い理由は立地にあります。

大阪府全体が愛知県と同様に多くの市町村が平野部や沿岸部に位置していて、太陽光を遮る障害物が少ないことが多いため東京と比べても平均日射量・年間発電量が多いと考えられています。

ですが、大阪市内は真夏になるとヒートアイランド現象が発生することが多く、気温が35度を超える真夏日が増えることから真夏の発電量は落ちます。

大阪市の平均日射量は3.76kWh/㎡で、1kWあたりの年間発電量は1,208kWhです。

※ヒートアイランド現象とは、郊外に比べて市街地の気温が高くなる現象を指します。

 

徳島県(徳島市)

瀬戸内海に面している徳島県徳島市は、1年間を通して雨が少なく温暖な気候なことから日照時間が日本でトップ10に入るほど長く、平均日射量・年間発電量とも多いです。

平均日射量・年間発電量も多いことから徳島県内戸建て住宅307,358件のうち約5%にあたる15,350件が太陽光発電システムを設置しています。

夏になると瀬戸内沿岸部、特に徳島県の北部や岡山県の南部では気温が30度以上になることも多く、台風の影響も受けやすいため発電量は落ちます。

徳島市の平均日射量は4kWh/㎡で、1kWあたりの年間発電量は1,285kWhです。

 

広島県(広島市)

中国地方の中心である広島県広島市は、瀬戸内沿岸部に位置していて雨が少なく温暖な気候なことから日照時間も長いため、平均日射量・年間発電量共に多いです。

広島市は名古屋市・大阪市・徳島市と同様に平野に位置しているため太陽光を遮る障害物が少ないため平均日射量・年間発電量が多いと考えられています。

広島市内は、大阪市・東京と同じでヒートアイランド現象が起きるため真夏の気温は35度以上になることも多いため発電量は落ちます。

広島市の平均日射量は3.99kWh/㎡で、1kWhあたりの年間発電量は1,282kWhです。

 

福岡県(福岡市)

九州地方は、全体的に温暖な地域が多く、日照時間も長いため平均日射量・年間発電量も多いです。

そのなかで九州地方の中心である福岡県福岡市は、鹿児島市・宮崎市・那覇市と比べると平均日射量・年間発電量は少ないです。

実は、福岡市は寒気の入り口になっていて、秋口~冬になると日照時間は短くなり平均日射量・年間発電量は落ちます。

ですが、他の大都市(東京・大阪)と比べると平均日射量も年間発電量も多いです。

福岡市の平均日射量は3.84kWh/㎡で、1kWあたりの年間発電量は1,223kWhです。

参考資料:令和元年度再生可能エネルギーに関するゾーニング基礎情報等の整備・公開等に関する委託業務報告書

 

太陽光の発電量を増やす方法はあるの?

太陽光発電システムは、住んでいる場所によって変わるという話をしてきました。

多くの人が気になっているのが、「同じ場所に住んでいて1kWhでも多く発電させる方法。」だと思います。

少しの工夫で太陽光発電システムの発電量を増やせる可能性があります。

太陽光発電システムの発電量を増やす方法は全部で3つあるので詳しく説明します!

 

太陽光パネルの向きを意識する

太陽光パネルを設置する向きによって発電量は大きく変わります。

最も発電する場所は屋根の南面です。

太陽光パネルが最も光を受けやすい時間が午前11時~午後1時頃と言われています。

太陽がパネルを設置している南面に差し掛かるのが午前11時~午後1時頃と言われています。

逆に最も発電しないのが北面です。

北面に太陽光パネルを設置した場合、太陽が沈み始めている時間帯に光が当たる時間が短く発電量が確保できません。

発電量は確保できないだけでなく太陽光パネルを北面に設置することによって近隣住民とトラブルになる可能性があります。

トラブルの原因となるのが反射光です。

太陽光に限らず光は、反射の法則によって入射角に等しい角度で反射します。

入射角が高ければ高いほど反射角も高くなります。

太陽光パネルを南面に設置していると入射角が高いため近隣の住居に光が入り込むことはありません。

ですが、太陽が沈みはじめている北側に太陽光パネルを設置していると入射角が低くなるため近隣の住居に光が入り込む可能性が高くなります。

また、南面以外に太陽光パネルを設置すると発電量は少しずつ落ちます。

南面以外に太陽光パネルを設置した場合の発電量の違いは次の通りです。

※南面を100%として記載しています。

・東面⇒約85%

・西面⇒約85%

・北面⇒約66%

・南東⇒約96%

・南西⇒約96%

反射光に関する詳しい記事はこちら⇒太陽光発電は後悔する?知っておくべき6つの失敗理由と対策

 

入射角を考える

太陽光パネルを設置する角度は、住んでいる地域によって違います。

日本全国で太陽光パネルの設置角度が違う理由は、「緯度」です。

緯度が高ければ高いほど太陽が昇りにくく、北海道や東北地方は他の地域と比べると日照時間が短くなるため平均日射量も1kWあたりの年間発電量も少なくなります。

日本は、北緯20度~北緯46度の間に位置しています。

日本の最も北にある北海道は北緯43度に対して、最も南にある鹿児島県は北緯31度にあります。

そのため、北海道と鹿児島県とでは必然的に太陽光パネルの設置角度が変わります。

そもそも緯度の高い地域では、太陽光を集めるために設置角度を必要がありますし設置角度を高くすることで雪なども落ちやすくなりますので緯度が高い地域に住んでいる人は、設置角度を高くしておくと良いでしょう。

また、雪が降らない地域では、平均設置角度である30度を目標に設置すると発電量を確保できるでしょう。

太陽光パネルの角度に関する詳しい記事はこちら⇒太陽光パネルの角度は何度が理想?正しい設置方法や角度を知っておこう

 

定期メンテナンスをする

太陽光パネルの設置場所や設置角度も大切ですが、太陽光パネルは光が当たらないと発電しません。

ということは、太陽光パネルに光を遮るものがなければ発電量は増やせる可能性は高くなります。

太陽光パネルは屋外に設置されているため、砂や鳥の糞・枯れ葉などが降り積もります。

太陽光パネルに付着した砂は、雨で洗い流されるため発電効率はそこまで落ちることありませんが、鳥の糞や落ち葉が堆積するとその部分が影になるため発電効率が落ちます。

太陽光パネルの設置方法によっては、影になった太陽光パネルが影響して周辺の太陽光パネルが発電しなくなる可能性もあります。

もちろん経年劣化によって発電効率が落ちますが、太陽光パネルを洗浄することによって発電効率は維持できます。

自分で太陽光パネルを洗浄すると強化ガラスに傷が入って逆に発電効率を落としたり水道水や洗剤が乾いて白く固まって影ができて更に発電効率を落とす可能性があります。

そのため、太陽光パネル洗浄するときは、自分でするのではなく専門業者に任せるのが一番です。

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⇒太陽光発電の維持費は?メンテナンスや寿命について解説!

太陽光パネルの経年劣化に関する詳しい記事はこちら⇒太陽光パネルの寿命は何年?耐用年数との違いや劣化させないためのテクニック

 

太陽光発電量のまとめ

みなさんいかがだったでしょうか?

今回のお話をまとめると、

太陽光発電システムの発電量は1日のなかでも変わる!

太陽光発電システムの発電量は季節・時間でも変わる!

太陽光発電システムの発電量は都道府県によって違う!

太陽光発電システムの発電量を増やす方法は3つある!

太陽光発電システムを設置して売電収入や電気代を節約するためには、発電量の増減は重要です。

季節や時間帯によって発電量が変わるのはもちろんのこと、都道府県によっても発電量は変わります。

そうしたなかで、少しでも発電量を増やすためには工夫が必要になります。

太陽光発電システムの発電量を増やすためには、販売店・施工業者と相談するのが一番です。

エコの王様には、太陽光発電システムに詳しいスタッフが数多く在籍しておりますので、お住まいの地域の平均日射量・年間発電量を知りたい人や発電量を増やす方法知りたい人は、是非1度エコの王様にお問い合わせください。

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