環境に優しい再生可能エネルギーの主力として、太陽光発電が注目を集めています。地球温暖化問題に関心のある人や、新築と同時に太陽光発電設備の導入を検討中の方も多いでしょう。
そこで気になるのが「発電量」です。太陽光発電によって一体どれほどの電気が作れるのでしょうか。この記事では、太陽光発電における発電量の目安や、発電量が下がる原因と対策について解説しますので、参考にしてください。
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段落 太陽光発電の発電量目安
太陽光発電の発電量目安を知るために必要な単位について、また設備容量1kWあたりの発電量の目安をご紹介します。
kWとkWh
太陽光発電の発電量目安を知るためには、「電力」「電力量」「発電量」を表すそれぞれの単位を確認する必要があります。
電力とは、単位時間あたりの電気エネルギーです。単位はkW（キロワット）で表します。その電力に時間を乗じたものが電力量であり、単位はkWh（キロワットアワー）で表し、1kWの電力を1時間使用した場合は1kWhの電力量となります。
太陽光発電などの発電量を表す単位もkWhです。電力量＝発電量であるため、太陽光パネルの発電能力（電力＝kWで表す）が分かれば、後はその数値に時間「h」を掛けることで発電量を算出できます。例えば1kWの発電能力を持つ太陽光パネルを、1時間使用した場合の発電量は1kWhとなります。
設備容量1kWあたりの発電量の目安
ある太陽光発電設備でどれだけ発電できるかを示した数値を「設備容量」と言います。単位は先ほどのkW（キロワット）ですが、太陽光発電の設備容量1kWあたりの発電量は、年間約1,000kWhです。1日あたりに換算すると平均2.7kWh程度となります。
一般的な家庭に導入される太陽光ソーラーパネルの設備容量はおよそ3kW〜5kWです。ここで1年間運用した場合の発電量は、1kWあたり年間1,000kWhですから、それに3〜5を乗じて年間3,000kWh〜5,000kWhとなります。
一般家庭の電気使用量は年間平均5,000kWh弱とされているため、5kWの太陽光パネルと蓄電池を導入することで一年間の消費電力をすべて賄える計算です。
発電量から売電金額を試算
年間発電量の目安がわかると、それに基づいて年間売電金額も試算できます。ここで一つのモデルを立てて、太陽光における年間売電金額を試算してみます。計算式は以下のとおりです。
年間売電金額＝（容量）×（年間平均発電量）×（買取価格）×（自家消費率）
太陽光パネルの設備容量を3kW、FIT価格（固定買取価格）を1kWhあたり16円、自家消費率を30％と仮定します。この条件で計算すると以下の結果となります。
3kW（容量）×1,000kWh（年間平均発電量）×16円（買取価格）×（1-0.3）＝33,600円
設備容量が3kWの太陽光発電設備を1年間運用した場合の年間売電金額は、33,600円となりました。
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発電量はどのように変化するか
太陽光の発電量はいくつかの要因によって変化します。季節によるもの、時間帯によるもの、天気によるもの、それぞれのポイントを解説しましたのでチェックしてみてください。
季節による発電量の変化
発電量が変化する要因の一つは「季節」です。例えば、夏は日照時間が長いためそれに比例して発電量も多くなりますが、冬は日照時間が短いため発電量も少なくなります。季節というより、日照時間が大事なポイントです。夏でも梅雨の時期など雨の日が続くと、発電量が下がる可能性があります。
また、気温が高くなりすぎると太陽光パネルの発電効率が下がります。逆に気温が程よくて晴れの日も多い5月頃に、発電量が最大になるケースも珍しくありません。
1日の発電量の変化
発電量が変化する要因の2つ目は「時間帯」です。同じ1日の中でも、早朝はまだ日射量が少ないため発電量が少ないですが、太陽の高度が最も高くなる正午頃に発電量がピークを迎え、夕方になると再び日射量が減って発電量も下がっていきます。
ポイントになるのは日射量です。朝、昼、夕まで日射量の変化に合わせて発電量も変化していきます。当然ながら、日射のない夜は発電自体ができません。1日の中で最も発電量を稼げるのは昼間ということになります。
天気による発電量の変化
発電量が変化する要因の3つ目は「天気」です。どのくらいの発電量が得られるかは、天気に左右されるといっても過言ではありません。天気が良い＝晴れると発電量は多くなりますが、天気が悪い＝雨や曇りが多いと発電量は一気に下がります。
ポイントは日射量＆日照時間です。天気の良い日は日射量が多くて日照時間も長いですが、天気の悪い日は日射量が少なく日照時間も短くなります。太陽光発電で十分な発電量を得るためには「好天」が必須です。
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太陽光発電の発電量が下がる原因
季節や天気以外にも、以下のような要因で太陽光発電の発電量が下がることがあります。
● 影がおちる
● 高温
● 太陽光パネルの汚れ
● 太陽光パネルの劣化
それぞれの要点を解説していきます。
影が落ちる
太陽光発電の発電量が下がる原因の一つは「影」の影響です。ソーラーパネルは太陽光が照射されることで発電します。そのため、「樹木が伸びた」「目の前に新しい建物が建った」「新しい電柱が立った」などソーラーパネルに影が落ちると発電量が下がることがあります。
太陽光発電のエネルギー源は太陽光であるため、それを遮る影は極力排除することが望ましいといえます。樹木、煙突、電柱など影の影響を受けない場所への設置が求められます。設備を導入する前に、複数の時間帯で確認したりシミュレーションをしたりする必要があるでしょう。
高温
上述のとおり、太陽光パネルは暑すぎると発電量が落ちてしまいます。太陽光パネルは高温に対して弱く、気温が上がれば上がるほど発電効率が低下します。
目安となるのは25℃です。パネルの表面温度が25℃になると発電効率がピークを迎え、25℃以上になると発電効率が下がりはじめます。
そのため、発電量が多いのは高温になる7月や8月ではなく、気温が程よくてかつ日照時間も長い5月となることもあるのです。ただし、これは太陽光パネルが設置されている地域の平均気温にも影響されます。
太陽光パネルの汚れ
自宅の屋根などに設置する太陽光パネルは、砂埃や鳥のフン、落ち葉、黄砂などによって表面が汚れていきます。汚れが蓄積した部分は太陽が当たらないため、全体の発電効率も下がります。
太陽光パネルは屋根の形状に合わせて「斜め」に取り付けられており、汚れがついても傾斜を生かして雨が洗い流してくれますが、それでも蓄積してしまう汚れが存在します。
対策としては、洗浄機器やモップなどを使用してパネルを定期的に掃除することです。自分で行うこともできますが、高所作業になるため専門業者への依頼をおすすめします。
太陽光パネルの劣化
太陽光パネルは自然災害など特別な外的要因がなくても、日光や湿気、時間の経過、その他によって経年劣化が避けられません。経年劣化が進んだ太陽光パネルは品質が低下し、発電量も徐々に下がります。
メーカーの発電出力保証は、一般的に25年と設定されています。25年以内に太陽光パネルの劣化が疑われる場合は、メーカーに問い合わせてみましょう。また、定期的なメンテナンスを実施して、パネルの寿命を伸ばす努力も大切です。
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発電量の目安をふまえて太陽光発電を設置しよう
太陽光発電設備の発電量の目安をふまえておけば、設備導入後の売電収入シミュレーションが可能です。どのくらいの発電量が得られどのくらいの収入になるのか、十分に試算したうえで、太陽光発電設備の見積りを比較検討するのがベストです。
太陽光発電の導入を検討されている人は、必要な条件を確認して、さっそく発電量の目安を計算してみましょう。
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