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太陽光発電のメリットは発電量で決まる!計算式や発電量を増やす方法を紹介!

公開日:
2023.11.29

太陽光発電のメリットは、環境に優しいだけでなく発電量によって収入を得ることができるという点です。

しかし、太陽光発電の発電量は、設置場所やパネルの種類、季節や天候などによって大きく変わります。

では、太陽光発電の発電量を計算する方法や、発電量を増やす方法はどのようなものがあるのでしょうか?この記事では、太陽光発電の基礎知識から具体的なコツまでお伝えします。

太陽光発電の効果は発電量で決まる! 

太陽光発電は、太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換する発電方法です。

太陽光発電の効果は、どれだけ多くの電気を作れるかによって決まります。

そのため、太陽光発電の発電量を知ることは重要です。ここでは、太陽光発電の1日平均発電量と年間の発電量について解説していきます。

太陽光発電の1日平均発電量とは 

太陽光発電の「1日平均発電量」とは、1日のうちに太陽光パネルが発電する電気の量の平均値です。

この値は、太陽光パネルの設置容量や効率、日照時間などによって異なります。

一般的に、太陽光パネルの設置容量が大きく、効率が高く、日照時間が長いほど、1日平均発電量は高くなります。

太陽光発電の年間の発電量 

太陽光発電の「年間の発電量」とは、1年間に太陽光パネルが発電する電気の総量です。

この値は、1日平均発電量に365日をかけたものと考えることができます。

しかし、実際には、季節や地域によって太陽光パネルの発電量は大きく変化します。

そのため、年間の発電量を正確に計算するには、季節と地域の特徴を考えなければいけません。

発電量は季節で変わる 

太陽光パネルは、直射日光を受けるほど多くの電気を作ることが可能です。

そのため、季節によって日照時間や日射角度が異なると、発電量も異なります。

一般的に、春や秋は冬よりも多くの電気を作りますが、夏は高温すぎるため効率が低下してしまい、冬と同じくらいかそれ以下になると言われています。

発電量は地域でも変わる 

太陽光発電の設置場所の地理的な位置も発電量に影響を与えます。

赤道付近の地域は一年を通じて比較的一定の日照時間があり、発電が安定します。

一方、高緯度地域では季節による変動が大きく、冬季には発電量が低下することがあります。

例えば、北海道では年間約1000kWh/kWの発電量ですが、沖縄では約1400kWh/kWとなります。

太陽光発電の発電量は計算できる? 

太陽光発電の発電量は、太陽の位置や天候、パネルの種類や角度などによって変わります。

しかし、これらの要素を考慮した計算式を使うことで、ある程度の発電量を予測することができます。

太陽光発電の発電量を求める計算式 

太陽光発電の発電量を求める計算式は以下のようになります。

「発電量(kWh)= 太陽光パネルの容量(kW)× 日射量(kWh/m2)× 太陽光パネルの効率(%)× パワーコンディショナーの効率(%)」

・太陽光パネルの容量:パネルの出力を合計したもの。例えば、300Wのパネルが10枚あれば、容量は3kWになります。

・日射量:一日あたりに地表に到達する太陽エネルギーの量です。日射量は地域や季節によって異なりますが、気象庁や環境省などが公表しているデータを参照できます。

・太陽光パネルの効率:パネルが受けたエネルギーをどれだけ電気に変換できるかを示す指標です。一般的に、結晶系パネルは15~20%、薄膜系パネルは10~15%程度の効率があります。

・パワーコンディショナーの効率:パワーコンディショナーが太陽光パネルから受け取った直流電流を交流電流に変換する際にどれだけロスが生じるかを示す指標です。一般的に、90~95%程度の効率があります。

計算式をもとにシミュレーション 

計算式をもとに、実際に発電量をシミュレーションしてみましょう。例として、以下の条件で発電量を求めてみます。

– 太陽光パネルの容量:5kW

– 日射量:4.5kWh/m2(東京都平均)

– 太陽光パネルの効率:18%

– パワーコンディショナーの効率:92%

この場合、一日あたりの発電量は以下のようになります。

– 発電量(kWh)= 5 × 4.5 × 0.18 × 0.92

– 発電量(kWh)= 3.72

つまり、一日あたり約3.7kWhの電気を発電できるということです。

これは一般家庭の一日あたりの消費電力(約10kWh)の約3分の1に相当します。

もちろん、これはあくまで平均的な値であり、実際の発電量は日々変動します。また、発電した電気はすべて自家消費するとは限りません。

余剰電力は売電することもできますが、その場合は売電価格や契約内容によって収益が変わります。

太陽光発電の発電量を増やす5つのポイント 

太陽光発電の発電量は、設置する場所や条件によって大きく変わります。発電量を増やすためには、どのようなポイントに注意すべきでしょうか?

ここでは、太陽光発電の発電量を増やす5つのポイントをご紹介します。

①設置する場所の日照時間をチェックする 

②設置する面積・枚数を増やす

③必ず定期メンテナンスを行う

④風通しの良い位置・向き・角度

⑤パネルの種類を正しく選ぶ

設置する場所の日照時間をチェックする 

太陽光発電は、太陽の光を直接電気に変換する仕組みです。

そのため、設置する場所の日照時間が長いほど発電量が多いです。

日照時間とは、一日のうちに太陽が地平線より上にある時間のことで、季節や気候、地域によって異なります。

一般的には、南向きの屋根や壁に設置すると、日照時間が長くなると言われています。また、周囲に高い建物や樹木などがないことも重要です。

影になってしまうと、パネルの一部が機能しなくなり発電量が低下します。設置する場所の日照時間は、気象庁やインターネットなどで調べることができます。

設置する面積・枚数を増やす 

太陽光発電の発電量は、設置するパネルの面積や枚数と比例します。

一般的に、面積や枚数が多ければ多いほど太陽の光を受ける量が増え、発電量が増えます。

ただし、設置する面積や枚数は、屋根や壁の大きさや形状、耐荷重性能などによって異なるので注意が必要です。

また、パネル同士が近すぎると、互いに影響し合って効率が下がることもあります。

設置する面積や枚数は、専門家に相談して決めることをおすすめします。

必ず定期メンテナンスを行う 

太陽光発電は、比較的メンテナンスフリーな発電方法ですが、それでも定期的に点検や清掃を行うことが必要です。

パネルにほこりや汚れが付着すると、透過率が低下し、発電量が減少します。

また、パネルや配線に異常があると、火災や感電の危険性もあります。メンテナンスは、年に1回程度から数年に1回程度を目安に行いましょう。

自分で行うこともできますが、高所作業や専門知識が必要な場合もあります。安全性や効果を考えると、業者に依頼するのがおすすめです。

風通しの良い位置・向き・角度 

太陽光発電の発電量は、パネルの位置・向き・角度にも影響されます。

パネルの位置は日照時間の長い場所を選ぶことが基本で、パネルの向きは、日本では南向きが最も効率的です。

パネルの角度は、季節や緯度によって変えることができます。一般的には、冬は高く、夏は低くすると良いとされています。

また、パネルの位置・向き・角度は、風通しの良さにも関係するので注意が必要です。パネルは、温度が上がると発電効率が下がります。

風通しの良い場所に設置すると、パネルの冷却効果が高まります。

周囲の障害物やパネル同士の間隔にも気をつけましょう。

パネルの種類を正しく選ぶ 

太陽光発電の発電量は、パネルの種類にも大きく左右されます。

パネルの種類は主に結晶系と薄膜系の2種類があり、結晶系は単結晶と多結晶に分かれます。

結晶系は、発電効率が高く耐久性も高いですが、価格も高いです。

薄膜系は、発電効率が低いですが価格も安く、曇りや暗い場所でも発電できます。

パネルの種類を選ぶときは、設置する場所や条件、予算などを考慮して決めましょう。

太陽光発電の発電量についてはご相談ください

太陽光発電の発電量は、太陽の照射量やパネルの設置角度、方向、面積などによって異なります。

一般的に、日本では南向きに傾斜したパネルが最も効率的ですが、屋根の形状や周囲の影響などによって最適な設置方法は変わります。

太陽光発電を導入する際には、自分の家の条件に合わせた発電量の見積もりが必要です。

太陽光発電の専門スタッフがひとりひとりの要望や予算に応じて、最適な提案をさせていただきますので、お気軽にご相談ください。

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