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1年間・1日で見る太陽光発電量とその計算式

1.太陽光発電の発電量計算式

太陽光システムの発電量は、様々な要因によって確定されます。
太陽の日射量は地域や気温、気候により決定されるのですが、その日射を受け止めるシステムの容量に対して、設置角度等の調整でなるべく100%に近づけていくのです。

太陽光発電システムの発電量計算式

発電量 = システム容量 × 日射量 × 損失係数

もう1つ重要な要素となるのが、上記にもあるように「ロスと呼ばれる発電損失」です。
結論から申し上げると、発電損失は「太陽電池容量の80%前後」となります。
それを損失係数として、下記の式から導く事ができます。

損失係数 = 温度による損失係数 × パワーコンディショナー変換効率 × その他の補正係数

温度による損失が特に大きいとされています。それを裏付けているのが、日本全国で発電効率が1位となっているのは日射量が多い沖縄県ではなく、「長野県」となっていることです。
また、長野県は標高が高いため太陽に近いという点もあり、大手メガソーラーがこぞって設置を検討していたほどです。

温度による損失係数
冬12月〜2月 春3月〜5月 夏6月〜8月 秋9月〜11月
90% 85% 80% 85%

またそれ以外には、パワーコンディショナーの変換効率やパネルの汚れ、配線回路ロスが要因となります。

  • パワーコンディショナー変換効率: 設置機器の性能による(平均95%)
  • その他の損失補正係数: 95%(パネルの汚れ・配線・停電)

2.地域・季節ごとの年間発電量

これまでの要素を踏まえて、地域や季節ごとに発電量は、どのように違いがあるのでしょうか。
太陽の日射量は日照時間と比例しますので、赤道に近いほど上がります。よって、日本では南の地域であるほど日照時間が長いということですので、九州・沖縄の発電量が注目されます。

全国の年間発電量 出典:長州産業
札幌市 仙台市 東京都 松本市 大阪市 福岡市 那覇市
4,572kWh 4,661kWh 4,519kWh 5,479kWh 4,718kWh 4,741kWh 4,741kWh

いかがでしょうか。驚くべき事に、札幌市と那覇市に大きな差がない事が分かります。
また、前述にもありました長野県松本市が発電量が最も高く、いかに太陽光の発電量は「損失」によって決定されるということが裏付けられています。

次に、季節や月別によって発電量はどのように変わってくるのでしょうか。
ここでも、日照時間の長い夏場の6月〜8月が大きく期待されますが、今回は大阪市のデータを見てみたいと思います。

年間の発電量(大阪市) 出典:シャープ

こちらでも意外な事に、夏場の発電量がそれほど伸びていない事が分かります。
また、気温がそれほど高くない春場の発電量が上がっているのが特徴的です。
以上のことから、損失の中でも気温による要因がいかに影響力が大きいかという事が分かります。

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