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発電量はどれくらい?太陽光発電の発電量の計算式と予測予測方法

太陽光発電システムの導入を検討する際、メーカーや代理店などからパンフレットを受け取り、それを目安に考える人が多いのではないでしょうか? 「発電量が年間の消費電力をカバーしていれば良い」と安易に考えられがちですが、実はここに大きな落とし穴があります。たとえば、「メーカーに勧められたパネルと枚数を設置したのに、期待していたほど発電量が増えなかった」というのがその一つ。ここでは、その理由を詳しく説明します。

太陽光発電システムの発電量計算はどうやって行う?

太陽光発電システムをご家庭で導入する場合、売電対象となるのは「発電量から家庭で消費した電力を引いたもの」になります。この際基準となるのが、発電量の単位「kW(キロワット)」と「kWh(キロワットアワー)」です。しかし、この単位の違いについては詳しくご存知でしょうか?

まず、kWとはどれくらい発電できる力があるのかを示す単位。つまり、この数字が大きければ大きいほど発電する力が高いといえます。これに対しkWhとは、1時間で発電する量を指します。

メーカーのパンフレットには、この単位を用いて家庭での年間消費電力の目安が記載されていることがほとんどですが、これを基準に選ぶと投資効果が得られないケースもあります。
たとえば、太陽光パネルの発電量については最大出力○kWhといった形で記載されていますが、これは太陽光パネルが発電するのに最も適した条件が揃った特殊な状況で計測された結果のため、地域の気候や設置角度、屋根の向きなどで大きく異なります。新築の場合は、これらを踏まえたうえで設計し最適な位置にパネルを設置してくれますが、既存の建物に設置する場合には状況が大きく異なるでしょう。

また、パネルの汚れやバッテリーの劣化といった経年劣化も視野に入れなければ、年々気づかないうちに発電量が下がっていたということも考えられます。そのため、「パンフレットの発電量目安では消費電力を上回るはずだったけれど、消費電力に届きもしなかった」といったトラブルにつながりかねません。気温差の激しい地域では冷暖房が欠かせないため、メーカーが提示した消費量の目安を上回る電気を消費することもあるでしょう。もちろん、家庭で使用する電力を補える程度で良い場合はそれでも良いのですが、投資として太陽光発電システムを取り入れるのであればこの目安をベースにすると痛い目を見るかもしれません。そのため、太陽光発電でどのようなロスが考えられるのか、きちんと知ることが重要です。

発電量目安に惑わされずにパネルを決定するには?

発電量目安に惑わされずにパネルを決定するには?

まず見落とされがちなのが、太陽光発電システムの発電量計算式です。発電量計算式とは発電量を明確にする式のことを指し、【発電量=システム容量×日射量×損失係数】と表します。ここで出た「損失係数」については、聞きなれない人が多いと思いますが、これは電気を作る際に発生するロスのことを指します。

 

たとえば、太陽光発電は日射量が多く暖かい地域の方が適していると考えられがちですが、実はパネルの表面温度が上昇すると発電量は下がってしまいます。実際にパナソニックの出している「全国発電量の目安」を見てみると、那覇の推定発電量(kWh/年間)が5,964であるのに対し、静岡や松本といった地域は6,000を越えています。このように、パネルの性能や枚数だけでなく、周囲の環境によってロスが生じることもきちんと念頭に入れなければ、正しい発電量を計算することはできないのです。もちろん、このロスは地域の気候によって大きな差が出るため、エコスタイルではNEDOの日射量に関するデータベースをもとに、地域の気候や周囲の環境に合わせた対応をとっています。

では、具体的に発電量を下げる要因となる「損失係数」に当たる事象を確認していきましょう。

太陽光の発電量を下げる要因

太陽光の発電量を下げる要因

先ほど発電効率を悪くする原因としてパネルの表面温度の上昇を紹介しました。外気温が高くなるとパネル内部の温度も上昇してしまい、変換効率が低下してしまうのです。近年では温度変化に強いパネルの開発が進みすでに市場にも出ていますが、そのほかにも発電効率を下げるさまざまな要因が考えられます。

一番良く知られているのは、パネルの汚れです。屋根に設置する太陽光パネルは雨風や鳥の糞といったリスクに常にさらされているため、年月が経つにつれて汚れが目立つようになり、発電量が低下する可能性があります。また、木の枝や冬の積雪によって影ができ、十分な発電ができなくなっているケースも考えられるでしょう。しかし、これらは定期的な点検や清掃を業者に依頼することで、リスクを下げることが可能です。

また、パワーコンディショナーによる損失も考えられます。パワーコンディショナーとは、太陽光発電で作った直流電流を家庭で使用する交流電流へ変換するための装置です。近年では技術進歩により変換効率の良いパワーコンディショナーが販売されていますが、変換効率が悪いと、変換を行う際に一定のロスが生じてしまいます。

このほか、屋根の向きや設置角度といったものも、発電量を下げる要因として考えられます。期待する投資効果を得るためには、こういったリスクをきちんと把握・計算してくれる信頼できる業者を見つけることも重要です。

正しい知識を身につけましょう

ご紹介したように、太陽光発電システムにはさまざまなロスが存在します。しかし、地域の気候を知り周囲の環境をきちんと整えていれば、これらを回避することが可能です。たとえば、温暖な地域にお住いの方は気温が上昇しても発電量が大幅に下がらない性能を持ったパネルを選ぶというのも一つの方法でしょう。その土地に合った性能を持つパネルをきちんと選ぶためには、正しい知識を身につけなければなりません。

 

もちろん、業者やパワーコンディショナーなどの選択についても同じことがいえます。設置による利益だけを求めて設置後のメンテナンスやアフターケアを行わない業者を選んでしまっては、元も子もありません。悪徳業者や経験の浅い業者に惑わされないためにも、自分自身がきちんと知識を身に着け、最善策を検討しましょう。

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