太陽光発電では日照時間も重要！正しいシミュレーションで導入を成功させよう

太陽光発電を導入する際には発電量についてシミュレーションします。シミュレーションする上で考慮したい主な要素は、日照時間と日射量です。ここでは、それぞれの用語の意味と太陽光発電に及ぼす影響について解説します。

日照時間と日射量は似た言葉ですが、実際に指すものは異なります。それぞれの定義は以下の通りです。

・日照時間：直射日光が地表を照射し、直達日射量が0.12kW/㎡以上になった時間

・日射量：太陽光線に対して垂直な面で受けた直達日射エネルギーの単位面積当たりの数値

日照時間は太陽光が照らした時間、日射量は太陽光から受けたエネルギーを指します。いずれも太陽光発電の発電量に大きく影響する重要な要素です。

日照時間が長いほど効率よく発電できる時間が増えるため、発電量は多くなります。ただし、日照時間とは直射日光が地表を照射する時間を指し、一定の基準を超えていれば日射の強さは問いません。したがって、晴天時より効率は落ちるものの、曇りや雨でも発電は可能です。

晴天日数が多くても、年間の日照時間が短ければ総発電量は少なくなります。晴天日数だけでなく、日照時間が発電量を決める重要な要素といえるでしょう。

日射量は太陽光から受けるエネルギー量を示し、発電効率や発電量、売電収入額をより正確にシミュレーションするのに役立つ数値です。年間発電量は以下の計算式で算出します。

・年間発電量=年間日射量×システム出力係数

システム出力係数は季節によって異なり、春と秋は0.85、夏は0.8、冬は0.9です。太陽光モジュールのカタログに記載している数値は実際の運用結果を示すものではないため、より正確な数値を知りたいのであれば日射量を用いて計算しましょう。

太陽光発電のシミュレーションでは、多くの場合、年間発電量を求める計算式を使用します。しかし、より正確な結果が知りたいのであれば、日射量だけでなく日照時間を考慮することが大切です。日照時間が長ければ、まとまった量を安定して発電できます。

正確な発電量を求めるには、年間や月ごとの日照時間をシミュレーションに反映しましょう。ただし、日照時間のみを使用したシミュレーションは季節ごとの差を考慮しないため、精度が落ちます。日射量を用いた計算式と併用して判断するとよいでしょう。

日本国内では気象庁が日照時間を観測し、公式サイトでデータを公開しています。それぞれの観測点ごとに実測値と平年比を掲載しているため、設置予定地域に近い観測点のデータを参考にしましょう。例えば、2021年2月6日までの日照時間は以下の通りです。

地域によって日照時間に大きな差があることが分かるでしょう。基本的に、日照時間が長いエリアは発電量が多くなります。

(参考： 『日照時間一覧表｜気象庁』/https://www.data.jma.go.jp/obd/stats/data/mdrr/tenkou/alltable/sun00.html)

地域によって日照時間が大きく異なることを知ると、発電量が多い地域が気になる方もいるでしょう。発電量には日照時間が大きく関わるため、平均発電量が多い地域の傾向を知ることが大切です。ここでは、平均発電量が多い地域と少ない地域を紹介します。

資源エネルギー庁が発表している2020年10月の実績によると、太陽光発電の発電量が多い都道府県は以下の通りです。

1.北海道

2.岡山県

3.福島県

4.鹿児島県

5.茨城県

発電量が多い地域には、広大な平野がある北海道や晴天日数が多い岡山県がランクインしています。関東平野に位置する茨城県も含まれており、平野部や太平洋側をはじめとした晴天日数が多い地域は発電量が多い傾向です。

資源エネルギー庁（https://www.enecho.meti.go.jp/statistics/electric_power/ep002/xls/2020/2-2-2020.xlsx）

太陽光発電の発電量が少ない地域も確認しましょう。2020年10月の都道府県別発電実績によると、発電量が少ない地域は以下の通りです。

1.東京都

2.沖縄県

3.福井県

4.富山県

5.神奈川県

太陽光モジュールを設置できる面積が少ない都市部や降雪が多く冬期の晴天日数が少ない日本海側で発電量が少ない傾向です。ただし、これらの地域が太陽光発電に向いていないわけではありません。設置する場所や設置方法によっては効率的な発電が見込めます。十分な発電量が期待できるかどうか、事前にシミュレーションしましょう。

豪雪地帯をはじめとした積雪が多い地域は、太陽光発電に向いていないと考える方もいるでしょう。しかし、年間発電量を考えると、一概に不向きとはいえません。ここでは、積雪が多い地域に太陽光発電を設置するメリットについて解説します。

積雪が多い地域の場合、冬期の発電量は低下する傾向があります。太陽光モジュールが雪で覆われて太陽光が当たらなかったり降雪により日射量や日照時間が少なかったりするためです。

ただし、年間発電量を見ると、積雪が少ない地域より数値が良い場合もあります。積雪が多いからといって太陽光発電に向いていないわけではありません。シミュレーションするときは、年間発電量で比較することを心掛けましょう。

太陽光モジュールは温度が上がると発電効率が悪くなるという性質があるため、気温が高い地域に設置すると夏場の発電量が低下します。

一方、積雪地域のような夏場の気温があまり高くないエリアであれば、高温による発電効率の低下が発生しにくいのがメリットです。冬期の発電量が多少低下したとしても、年間発電量で積雪が少ない温暖な地域を上回る可能性があります。

ただし、積雪が多くても夏場の気温が高い地域では発電量が増えないことが考えられるため、注意しましょう。

発電量を左右する要素は、設置場所の気候による日照時間や日射量の差だけではありません。変換時の損失や太陽光モジュールの汚れも発電量に影響するため、設置場所の環境を考慮して適切な設備を選ぶことが大切です。ここでは、発電量が下がる原因について解説します。

太陽光モジュールは一定の温度を超えると発電効率が下がる傾向があるため、発電効率を重視するのであれば、極端に温度が上昇しない場所に設置するのがおすすめです。多くの太陽光モジュールで使用されている多結晶シリコンパネルの場合、温度が1度上昇すると変換効率が0.5%程度低下します。

温暖地域をはじめとした高温になりやすい場所に太陽光モジュールを設置するときは、温度耐性のある製品を選ぶとよいでしょう。メーカーも温度耐性の向上に取り組んでいます。

太陽光モジュールが生み出した電力を使用したり売電したりするには、パワーコンディショナで交流電流に変換しなければなりません。しかし、発電した電力を全て変換できるわけではなく、ある程度の損失が発生します。

パワーコンディショナの性能によって変換損失は異なるため、導入時にはカタログを確認しましょう。カタログには変換効率が記載されており、数値が高い製品を選べば変換損失が最小限で済みます。

太陽光モジュールの汚れも発電量が下がる原因のひとつです。汚れていると表面に影ができ、太陽光から受けるエネルギー量が減って発電効率が低下します。しかし、屋外に設置する設備である以上、汚れが付着するのは避けられません。

太陽光モジュールは定期的にメンテナンスし、発電効率の維持に努めましょう。ただし、屋根に設置した太陽光モジュールを素人が掃除するのは危険です。メンテナンスはプロの手に任せたほうがよいでしょう。

自宅の状況に合った太陽光発電を導入するには、信頼できる業者選びが大切です。業者を選ぶときは費用の安さだけを重視するのではなく、サポートやアフターフォローが充実しているか確認しましょう。ここでは、業者選びで意識したいポイントを紹介します。

正確な発電量を把握するには、正しいシミュレーションが欠かせません。発電量を左右する要素は日射量、日照時間、気候、設置場所の環境とさまざまです。特定の要素のみで計算したり正しいデータを用いなかったりすると、正確な数値が算出できません。

発電量が正確でないと、導入してから思うような運用ができないことが考えられます。太陽光発電で損をしないためにも、正しくシミュレーションしてくれる業者を選びましょう。

長期的な運用が前提の太陽光発電はアフターフォローが大切です。例えば、太陽光モジュールの定期的な清掃やパワコンの故障といった問題への対応、災害で被害を受けたときの復旧が、サポートが必要なケースとして考えられます。

アフターフォローが必要なときにすぐに対処してくれる業者であれば、安心して運用できるでしょう。安さだけでなく品質を重視し、信頼できる業者を選ぶことが大切です。

太陽光発電の発電量は日照時間や日射量に左右されます。正確な発電量を知るには、これらの要素を考慮して正しくシミュレーションしなければなりません。太陽光発電の導入を成功させたいのであれば、シミュレーションの段階から誠実に対応してくれる業者を選ぶことが大切です。アフターサポートの充実度も忘れずにチェックしましょう。

リベラルソリューションでは、太陽光発電の導入から運用までをワンストップでサポートしています。長期保証も充実しているため、導入を検討している方はぜひリベラルソリューションにご相談ください。