太陽光発電の発電量はどう見ればよい？単位のしくみや算出方法を知ろう

発電量はどのように決まっているのか

ご家庭の太陽光発電システムで発電した電力を売却する際に用いられる単位といえば、「kW」と「kWh」の2つです。まず、これらの単位にどのような意味があるのかを知っておくとよいでしょう。「kW」は「設置容量」を指し、発電システムにどれくらいの発電能力があるかを示す数値となります。いっぽう「kWh」は「1時間当たりどのくらい電力を起こしたか＝発電量」を示しています。

太陽光発電システムを新規で設置する際には、「最大出力○○kWh」という数値が高いからと特定の機種を薦められた経験があるかもしれません。しかし、カタログ上の最大出力は、あくまで太陽光発電に最適な環境下で測定された数値にすぎませんから注意しましょう。ご自宅の立地・環境で、同様の発電量が保証されるものではないのです。

発電量の計算方法

ご自宅での正確な発電量を計算するには、以下の式を参考にしましょう。

・太陽光発電システムの容量(出力)×所在地の平均日射量×(1-損失係数)＝正しい発電量

このうちの「損失係数」が、何のことか分からないかもしれません。損失係数とは、地域要因や外的環境の影響による発電ロスを数値化したものと考えましょう。発電ロスの分かりやすい例としては、「日差しが強く温暖な地域ほど多く発電できるとは限らない」点が挙げられます。この根拠は、ソーラーパネルの温度が上がりすぎるとかえって発電効率は下がってしまうことにあります。具体的な例としては、沖縄県で推定される発電量よりも、長野県の推定発電量の方が大きくなるケースが分かりやすいでしょう。

太陽光発電での一般的な損失係数は「約0.25」といわれています。これには「温度条件」「パワコンによる損失」「パネルの汚れなどによる損失」が含まれています。これを踏まえて、東京での年間発電量を算出してみましょう。

【東京都の年間発電量の目安】
平均日射量3.74×システムの容量4kWh×(1-0.25)×365日＝4095.3kWh

上記はあくまで目安となり、設置する箇所などによって、日射量も細かく異なってきます。発電システムの変換効率や設置場所の向きなど、さまざまな条件を考慮してご自宅に最適な太陽光発電システムやその設置方法を検討してくれる優良業者を選んで、安心して末永く太陽光発電を活用しましょう。

地域ごとの日射量については、NEDO(国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構)によるデータベースがインターネット上で詳細に公開されています。ぜひ、お住まいの地域の最寄りのデータをご参照の上、発電量の目安を実際に計算してみてください。

地域によっても、年間の発電量は変わる？

地域によって日差しの強さや日照時間が異なる以上、各地での日射量は異なります。ただし、暖かく日照時間が長い地方だから発電量が多くなるとも言い切れない点には注意が必要です。

たとえば、日照時間が比較的長く温暖な宮崎県宮崎市の年間予測発電量をあるメーカーが調査したところ、5,116kWhと算出されました。比較的大きい数値であるものの、季節や昼夜の寒暖差が大きく一見発電量に影響がありそうに思える長野県松本市の年間予測発電量は5.314kWhとさらに大きいのです。このことから、地域ごとの発電量は気温や日照時間だけが根拠となるわけではないことが分かります。

とはいっても、年間発電量の目安は国内各地でそれほど大きく差があるわけではありません。たとえば日照時間が長くなくても、梅雨の影響を受けにくい、高温になりにくいなどの条件が揃い、温度による発電効率が下がらず良好な発電環境といえる地域もあります。地域条件よりは、現地におけるパネルの方角・角度といった発電システム単体の設置条件を重視して発電効率を検討した方が現実的でしょう。

各地の発電量の計算方法を実例でご紹介

ここでは、各地域の年間発電量を先にご紹介した式に基づいて実際に計算し、例に挙げてご紹介します。ここで用いる太陽光発電システムのシステム容量(最大出力)は「4kW」としますが、この数値はご家庭で設置する太陽光発電のシステム容量に置き換えて再計算できます。

【北海道札幌市の場合】
4kW(システム容量)×3.93(日射量の目安)×0.75(損失係数)×365(日)＝4303.4kWh/年

【宮城県仙台市の場合】
4kW(システム容量)×3.84(日射量の目安)×0.75(損失係数)×365(日)＝4204.8kWh/年

【東京都23区の場合】
4kW(システム容量)×3.74(日射量の目安)×0.75(損失係数)×365(日)＝4095.3kWh/年

【新潟県新潟市の場合】
4kW(システム容量)×3.53(日射量の目安)×0.75(損失係数)×365(日)＝3865.4kWh/年

【愛知県名古屋市の場合】
4kW(システム容量)×4.11(日射量の目安)×0.75(損失係数)×365(日)＝4500kWh/年

【大阪府大阪市の場合】
4kW(システム容量)×3.92(日射量の目安)×0.75(損失係数)×365(日)＝4292.4kWh/年

【福岡県福岡市の場合】
4kW(システム容量)×3.78(日射量の目安)×0.75(損失係数)×365(日)＝4139.1kWh/年

【沖縄県那覇市の場合】
4kW(システム容量)×4.09(日射量の目安)×0.75(損失係数)×365(日)＝4478.6kWh/年

地域条件などで発電量に大きく差が出ると考え、「地元では日照時間が短いから、太陽光発電はあまり効果がないかも……」と思っている方もいるかもしれません。しかし、全国各地の発電量の目安を比較してみると、日照時間や気象条件などに大きく左右されることは意外に少なく、発電量が極端に少ないと考えられる地域はそれほどないことが分かります。

ただし、先にご説明した通り、日射量が多く温暖な地域ではソーラーパネルが高温になることによる発電ロスの影響を受けやすくなります。いっぽう、気温があまり上がらない地域の場合は発電効率が良好な状態を維持できるため、日照時間が長くなくても期待値以上の発電量を得られる場合もあります。

また、ここでご紹介した発電量もあくまで目安ですから、ソーラーパネルの設置角度や方角、設置箇所の地形などの条件によって個別の発電量は左右されることがあります。現地で十分に調査を行い、最適な発電効率を考えて設置条件を提案してくれる、信頼できる優良業者に設置を依頼することも大切です。それに、ソーラーパネル自体の発電効率も経年によって低下することが考えられますから、適宜メンテナンスを行って良好な状態を維持することも忘れないようにしましょう。

日常生活の中で、発電量を増やすコツは？

日々の工夫でご家庭の太陽光発電システムの発電量を増やすには、以下の対策が有効といわれています。

1.パネルの清掃をまめに行う
2.パネルに汚れ防止のコーティング加工を施す
3.散水するなどの方法で、パネルを物理的に冷却する

上記の方法で発電効率は向上させられるといわれていますが、いずれもかなりの手間や出費が伴ってしまいます。発電量が増えても、その分コストが掛かってはあまり意味があるとはいえません。

そこで、全体の発電量を底上げするというよりは「売電できる余剰電力となる割合を増やす」という考え方へシフトする方が、より現実的な考え方といえるでしょう。日常生活での節電に取り組み、ご家庭で消費する電力量を減らして売電分に充てることを考えるという選択が、現状では最もおすすめです。また、太陽光発電システム自体の劣化や故障で発電量が低下していないかなどにも、日頃から気を配っておきましょう。

まとめ

こちらの記事では、太陽光発電における発電量の計算方法や、その計算式で計算した全国各地の年間発電量の目安について、そして日頃から発電量を増やして売電収入をより多く得るためのポイントをご紹介しました。しかし、この目安の通りの発電を必ず行えるとは限らないことは心得ておきましょう。太陽光発電システムの製品自体やメーカー、現地における設置状況などによっても損失係数は変化します。実際の正確な発電量を最終的に把握するには、現地での調査に基づいて計算した見積をきちんと出してもらうことが肝心です。そのためにも、複数の設置業者をしっかり比較検討した上で、納得できる対応を行ってくれる依頼先を決定するようにしましょう。

設備の追加や加工には相応のコストや手間を要しますが、ご家族が節電に取り組むことはその日からすぐに始めることができます。太陽光発電システムを導入したら、ご家庭での消費電力をできるだけ減らす工夫に努めることも、売電収入を増やすためのコツといえるでしょう。