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太陽光発電の発電量

太陽光発電システムの発電量について

太陽光発電システムの導入を考えるとき、あらかじめ把握しておきたいのがその発電量です。

まず、太陽光発電の発電量は下記の条件によって大きく変わってきます。
もちろん、これらは販売施工会社による現地調査時にも十分に確認しておきたいポイントです。

  • ソーラーパネルの設置枚数
  • ソーラーパネルの性能(光エネルギーの変換効率)
  • ソーラーパネルの設置場所(設置の角度や方角)
  • 設置するエリア(地域)
  • 気候(天気と気温と季節)

ソーラーパネルの設置枚数

ソーラーパネルの設置枚数

ソーラーパネルの設置枚数を増やせば、単純にその分だけ発電量は増えます。設置枚数が2倍になれば、発電量も2倍になるというわけです。

そのため、屋根にいかに多くのソーラーパネルを設置できるかが重要になります。

また、近年ソーラーパネル1枚あたりの省スペース化・軽量化が進み、以前よりも多くの枚数を設置できるようになっています。

ソーラーパネルの性能(光エネルギーの変換効率)

ソーラーパネルの性能(光エネルギーの変換効率)

ソーラーパネルは、各メーカーさまざまなものがありますが、ソーラーパネルの発電性能をチェックする時に重要なのが、「変換効率」という指標です。

この変換効率は、太陽からの光エネルギーを、どのくらい電気エネルギーに変換できたかを表す値で、数値が大きいほど高性能ということになります。

例えば、光エネルギー100に対して、変換できた電気エネルギーが10だった場合、その変換効率は「10%」になります。現在発売されているソーラーパネルの変換効率は、おおよそ10〜19%で、高性能のものほど高価になります。

ソーラーパネルの設置場所(設置の角度や方角)

ソーラーパネルの設置場所(設置の角度や方角)

太陽光発電は、太陽の光エネルギーを浴びて発電しますので、多くの光を浴びるほど発電量が増えます。そのため、日陰があればそれだけ発電量は低下し、ソーラーパネル設置角度や方角によっても、発電量が左右されます。

ソーラーパネルの理想的な設置角度は、傾斜角30度です。
ちなみに、傾斜角0度と40度の、最大発電量の差は約10%です。

設置する方角は、真南が理想ですが、反対に最も効率が悪いのが北向きで、傾斜角が水平に近くなるほど、さらに発電効率は悪くなります。
真南を100%とした場合、北は約66%、東・西約85%、東南・南西約96%の発電量になります。(大阪府大阪市・傾斜角30度のケース)

ただし、周囲の乱反射による光の量によって、この数値も変わってきます。

※出典:NEDO 全国日射関連データマップ

設置する地域(エリア)

設置する地域(エリア)

設置する地域によっても、発電量が変わってきます。
雨や曇りの多い地域は、結果として日照時間が短くなるため、そのぶん発電量が少なくなります。

ちなみに、年間日照時間ランキングの第1位は、山梨県の2183時間で、最下位は秋田県の1526時間です。
日本全国の平均年間日照時間は1897.4時間で、1日あたりの日照時間は5.2時間です。

おおむね東北や日本海側は日照時間が短く、太平洋側は長い傾向にあります。

※日照時間は、1981年〜2010年の平年値です
※出典:岡山県 日照時間(平年値)

気候(天気と気温と季節)

太陽光発電は天気によって左右されます。
晴れの日は効率よく発電できますが、曇りや雨の日は発電量が低下します。
雪については、雪がソーラーパネルに積もってしまうと発電できなくなります。そのため、積雪しないような傾斜角で設置する必要があります。

また、太陽電池は高温になると変換効率が下がるという特性があるため、気温は低い方が有利です。夏よりも冬の方が多く発電しそうですが、実際は冬は夏よりも日照時間が短くなるため、結果的に発電量が少なくなります。

太陽光発電システムで実際に発電できる発電量

一般的な家庭で消費する電気量は、年間でおよそ5500kWh程度だといわれています。
ここで出てくる「kWh」という単位は、1時間(h)あたりの電力消費量(kW)のことです。

家庭における電力消費量のトップは、全体の25.2%を占めるエアコンで、次に冷蔵庫の16.1%、照明器具の16.1%、テレビの9.9%と続きます。具体的な年間電力消費量は、エアコン(2010年製)が640kWh(2000年製は年間1057kWh)、冷蔵庫が300kWhです。そのほかでは、ドライヤーの消費電力が1000kWhと大きい数字になっています。

一方、日本における太陽光発電システムの発電量は、ソーラーパネル1kWシステムあたり(1kW発電できる性能を持つソーラーパネルのこと)年間1000kWhです(真南向き・傾斜30度で設置の場合)。3.5kWシステムを導入すれば、一般的な年間電力消費量およそ5500kWhのうち、約60%にあたる約3500kWhを太陽光発電システムでまかなえる計算になります。

多くの一般家庭で採用されているのは、3〜5kWの太陽光発電システムです。

さらに発電量の具体例をあげてみます。

東京都杉並区にある月々の電気料金が1万円の家庭で、太陽光発電システム(真南向き・傾斜30度、3.5kWシステム)を導入した場合、年間予測発電電力量は3488kWh、導入後の月々の電気代は5,805円、余剰電力の売電収入5,581円となりました。

東京都杉並区の場合

※資源エネルギー庁 平成16年度電力需給の概要(平成15年度推定実績)
※一般家庭の月間電気料金は、全国平均で月9,555円となっています(総務省家計調査年報・平成12年版)

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