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ソーラーパネルの経年劣化(PID)現象

1.耐用年数・寿命は長いが、発電量は年々低下する

太陽光パネルの耐用年数及び寿命は10年以上と比較的長期ではありますが、経年劣化という点をしっかりと把握しておかなければなりません。経年劣化とは、機器の老朽化によってその製品が持つ性能が徐々に低下していくことを指しますが、太陽光パネルの場合は発電効率が低下するということになります。

発電効率が下がるということは、当然売電収益にも大きく影響するのですが、例えば一般的に太陽光パネルを導入してから20年後の発電効率は「90%」に低下、30年後は「80%」まで低下します。

しかしながら、発電効率が低下しても太陽光発電システムは正常に稼働し続けます。どこまで低下すれば寿命と見なすのか明確な定義がありませんので、寿命や耐用年数というものを示すのは難しいと言われています。

太陽光パネルのリユース業者の情報によれば、20年や30年前に購入した製品が現在であっても、当初の80%程度の発電効率は維持できているようです。現在購入できる高品質な太陽光パネルであれば、発電効率の低下はより緩やかですから、長い期間発電量を担保してくれるのではないかと予想されています。

2.ソーラーパネル素材ごとの、経年劣化による出力差は?

年数が経過するごとに発電効率が低下する太陽光パネルですが、その低下率はパネルの種類によって異なるのでしょうか。そこで産業技術総合研究所によって行われた「太陽光パネル出力劣化特性評価実験」の結果を見ていきましょう。

同実験は、太陽光パネルの種類による経年劣化の差を計測したもので、1年目の出力値を100%とし、「10年目」「20年目」「25年目」の経過後の発電効率をパネルの種類ごとに算出したものです。

パネルの種類ごとの経年劣化表
パネル種類 10年後(%) 20年後(%) 25年後(%)
単結晶 92.4~93.7 85.3~87.8 82~85
多結晶 94.5~95.5 89.3~91.1 86.8~89
CIS/CIGS 97~97.2 94.1~94.5 92.7~93.2
ヘテロ接合(HIT) 96.0 92.2 90.4
アモルファス 88.9 79 74.6

導入から25年後を主にして、発電効率が低下している度合いを見てみると、単結晶パネルとアモルファスシリコン系パネルが最も低下していることが分かります。単結晶パネルは特に住宅用での利用率が高く、少ない面積内でも高い発電効率を実現するパネルとして人気が高い素材となっています。またアモルファスは、設置費用を安価に抑えるため大規模な産業用太陽光発電所で採用されていることが多い傾向にあります。

一方で、低コストで評価の高い多結晶パネルはそこまで大きく低下しないことから、30年以上長期に使用する場合は、単結晶や他のパネルとの能力の差は埋められていくことがこの実験結果から分かりました。

例えば、単結晶パネル(発電能力:230W)と多結晶パネル(発電能力:220W)を比較すると、20年後にはほぼ同じ出力数値まで低下することが判明しています。またハイブリッド型として人気のあるヘテロ接合(HIT)はCISに次ぐ第2位となっており、初期費用がデメリットでありながら性能の低下は非常に少ないことが分かっています。

そもそもシリコン系パネル自体が経年劣化の影響を受けやすい素材である中、30年以上の長期利用を目的とする場合においては「多結晶パネル」もしくは「ハイブリッド型」の素材を選択することがオススメであると、当実験は裏付けています。(ソーラーパネル素材の種類と多様なメリット

3.経年劣化を見据えたパネル素材・メーカー選び、メンテナンスを

最近ではソーラーフロンティアのCIS太陽光パネルの人気が高まっています。こちらはシリコン系パネルと比べて、単価が非常に安い上に発電量が多いことにも大変注目されています。

経年劣化の実験においても、単結晶パネルとCISパネルとでは25年後にはなんと10%もの差が開くという結果が出ています。つまり170WのCISパネルが、190Wの単結晶パネルと変わらない能力になりますので、非常に経年劣化に優れた製品であることが分かります。

このように素材によってメリット・デメリットがありますので、メーカー選びは非常に重要な要素となります。有名なメーカーであってもその素材のパネルを扱っていなければ、選択することができませんので事前に調べることが大切です。(各メーカーの紹介・比較

太陽光パネルの種類によって低下率が異なる発電効率ですが、いかに高く保つことができるかについては、どの種類のパネルにも共通して、やはりメンテンナンスが大事なポイントとなります。販売設置代理店による専門的な定期点検以外にも、日々の目視による確認や発電実績をしっかりと確認することが太陽光発電の設置者に求められているのです。

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