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発電量を全国で比較 不向きな土地で発電量を上げる秘策とは?

太陽光発電システムは、日照時間や気候など地域によって差が出ることが知られていますが、発電量が多いエリアはどこだと思いますか? まず頭に浮かぶのは、沖縄や九州といった暖かい地域でしょう。反対に、発電量が少ないエリアは、積雪地帯だと考える人が多いと思います。しかし、全国の発電量を比較してみると、思いもよらない事実が浮かんでくるのです。

発電量の多い地域と少ない地域の違い

ではさっそく、都道府県ごとの発電量を見ていきましょう。メーカーの提示する発電量は、自社製品を使用した場合の目安ですので、システムやパワーコンディショナなどの違いに注意が必要です。しかし、システムの違いはあっても、発電量が多いところに意外な場所が含まれていることがわかります。

発電量が多い都道府県

まず、各メーカーが提示する全国の発電量を見てみましょう。これによると、発電量が多そうな沖縄は上位に含まれていません。しかも、積雪地帯である北海道の帯広市が那覇市を大きく上回るといったデータもあります。

なかでも発電量が多かったのは、帯広のほか宇都宮、名古屋、静岡、高松、広島、宮崎など。反対に、発電量が少なかったのは東京や大阪、新潟、金沢、福岡、那覇などが挙げられます。特に秋田や新潟などのエリアは、雪が降るうえ日照時間が短いため、全国的にも発電量が少ない傾向です。しかし、福岡や那覇の発電量が少ないというデータを意外に思われる方も少なくないでしょう。

温暖なエリアで発電効率が落ちる理由

実は、温暖なエリアで発電量が落ちる理由は、いたって明白です。

日本では、シリコン系のソーラーパネルが一般的に普及していますが、このシリコンは熱に弱いという特性を持っています。真夏の車内を思い浮かべていただくとわかりやすいと思いますが、シリコンは外気温が上昇すると内部の温度が上昇し、その分出力が落ちてしまうのです。たとえば、結晶シリコンは外気温が1℃上がると0.4~0.5%ほど出力が低下するといわれており、あまりにも温度が上昇する地域の場合、10%~20%も性能に差が出ることがあります。反対に、帯広のようなエリアで発電量が多い理由は、積雪はあるものの豪雪地域ほど積もらず日射量が充分で気温があまり上昇せず、パネルの性能に支障をきたさないことが挙げられます。むしろパネルが冷えることでパフォーマンスが向上し、記載されていた出力以上の発電量が得られる例もあるほど。つまり、太陽光発電に最適と思われる気温が高いエリアの方が、実は不向きといえるのです。

自宅周辺の発電量を知るには?

太陽光発電が環境に大きく左右されることが分かったところで、気になるのは自宅周辺の発電量です。これに関しては、設置してみないとわからないというのが正直なところです。

単純に計算するならば、年間発電量=年間日射量(kWh/㎡)×0.85(システム損失係数)という計算式がありますが、数値で見てもあまり実感できない方も多いでしょう。そこで役に立つのが、NEDOが提供しているデータです。NEDOでは、国内837地点の日射量データを20年間集積しており、そのデータベースをもとに方角や傾斜といった設置条件を加えて、おおよその発電量を知ることができます。このほかにも、インターネット上では設置するパネルの種類や屋根の形、システム容量などの条件を入れて、予測発電量や節約できる光熱費などを計上してくれるサイトがあります。これらを使用して、具体的な発電量や収益を計算してみるのもおすすめです。

年間発電量を上げるには?

今回の記事で、自宅やオフィス周辺の日射量が足りない、または発電効率が悪いエリアだとわかり、気落ちしてしまった人もいるかもしれません。日射量を稼ぐために発電量が多いエリアに引っ越すのは現実的ではないでしょう。しかし、今からでもできる方法はほかにもあります。

 

パネルの種類にこだわる

ソーラーパネルは種類ごとに特性があり、環境に応じたものを選ぶことで日射量が少ないエリアや発電効率が多いエリアでも発電量を上げることができます。

たとえば、高温になると出力が落ちるというのは、シリコン系パネルの特徴です。つまり、シリコン以外の素材で作られたソーラーパネルを選べば、このデメリットを克服できるのです。たとえば、日本ではあまり普及していませんが、化合物系のソーラーパネル「CIGS(CIS)」は、熱に強く影が多いところでも発電量をキープできます。発電効率はシリコン系と比較して低いといわれていますが、気温が高いエリアでは夏になると大幅に効率が落ちてしまうので、発電量が安定している「CIGS(CIS)」の方が有利な場合もあるでしょう。

また、シリコン系パネルの場合でも、近年では日本の気候に合わせた技術開発が進み、熱に強いものが作られています。たとえば、PanasonicのHITシリーズは、従来型と比較して温度上昇による影響を受けづらく、パネル内の温度が25℃から85℃に上がっても-0.2%ほどしか変わりません。

コーティング剤を塗布する

メーカーが販売するソーラーパネルには、あらかじめ反射防止膜や反射低減コートといったコーティングが施されたものがあり、日射量が確保できないエリアにおすすめです。多少費用はかかりますが、ソーラーパネル専用のコーティング剤を施すことで、汚れを防止し発電効率を保つことが可能です。ソーラーパネルはほこりや花粉などが堆積することで影ができ、発電効率が年々落ちてしまうことがあります。そのため、定期的なメンテナンスが不可欠なのですが、自宅に設置する場合はともかく、メガソーラーで大量にパネルを使用する場合にはメンテナンス費用も高くなります。しかし、あらかじめコーティング剤を施しておくことで汚れが落ちやすくなり、パネルのコンディションを保つことができるのです。温度変化に対しての効果はありませんが、コーティングを施すことによりガラス面での光の反射が抑えられ、結果的に発電量が上がるというデータもあります。

メーカーの提示する温度損失係数を念頭に置く

「温度損失係数」とは、気温が上昇するに従ってどれほど出力が低下するかを示したもので、太陽光発電の「システム損失係数」のひとつ。先ほどご紹介した式(年間発電量=年間日射量(kWh/㎡)×0.85)では、平均値である0.83という数値を紹介しましたが、温度差が激しい地域ではこの通りにはなりません。メーカーが提示する製品情報の中には、この「温度損失係数」を記載している場合もありますので、これをチェックしておくといいでしょう。

不向きな土地でも工夫次第で発電量をキープできる

日本ではシリコン系のソーラーパネルが普及しているため、どうしても温度上昇による影響を受けやすい面があります。そのため、全国の発電量を比較してみると、暑いエリアの方が不向きとなりがちです。しかし、パネルの性能にこだわってみたり、パネルの種類自体を変更してみたりといった工夫を取り入れることで、不向きな土地でも発電量をキープすることができます。温度損失係数を念頭に置くことも重要ですので、きちんと知識を身につけて環境に合った太陽光発電を取り入れてみてください。

※記載内容は掲載当時のものであり、変更されている場合がございます。

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