太陽光発電で導入効果を高めるには、発電量がどれくらい作れるか？具体的にシュミレーションすることが重要となります。
売電収入や電気代の節約などで、初期費用回収するにも、自家消費型で買電量を削減するにも、発電量が継続して長く得られることが条件となります。
そこで、本記事では、太陽光発電の平均発電量と発電量の変動にかかわる要因について解説していきます。
太陽光発電の基礎知識
太陽光発電の発電量の必要性を知るためには、まずは、太陽光発電の基礎知識を確認していきましょう。
太陽光発電は、電気代値上げへの対策や環境保全のために注目されているシステムです。
再生可能なエネルギーを利用することで国内でのエネルギー自給率向上に繋がったり、災害時にも使える電力としてニーズが高まってきています。
太陽光発電とは？
太陽光発電とは、太陽エネルギ―を利用して電気を作る発電方式です。私たちが今まで使っていた電力会社から購入する電気ではなく、自然エネルギーを利用して電気を作ります。
太陽光発電で発電した電気を自家消費して余った分は売電したりすることも可能です。
また、蓄電池やエコキュートなどと連携すると、相乗効果が生まれて導入効果を高めることができます。
太陽光パネルで作った発電量を増やし、買電量を減らすことができれば、電気代の節約になり、従来より使われている化石燃料エネルギーから再生可能エネルギーへ移行することで、地球にやさしい暮らしを実現することができるようになります。
太陽光発電の仕組み
太陽光発電システムを導入する場合は、住宅の屋根の上に太陽光を受けて発電できる環境を揃えることが第一条件です。そのためには、まずは屋根サイズにあった「太陽光パネル」を設置します。
「太陽光パネル」は、太陽エネルギーを電力に変換する「太陽光電池」を複数集めてパネル状に作った機器です。「太陽光パネル」に太陽光が当たると、光電効果が起こって電気の流れが生じる仕組みになっています。
太陽光発電システムを構築するためには、「太陽光パネル」の他に「パワーコンディショナー」やその他周辺機器を設置するために施工工事を行います。
太陽光発電の仕組みを最適に利用するためには、太陽光発電の設備の設置条件を揃えて発電量をできるだけ増やすことが重要です。
太陽光発電の平均発電量の重要性
太陽光発電を設置しても、思ったように発電量を得ることができず後悔している方のケースもありますので、導入前にできるだけ発電効率を高める条件を揃えるようにしていきましょう。
太陽光発電の発電量は、様々な条件によって変動し、買電量や売電する余剰電力などに関わってくるため、初期費用を回収する期間や電気代の節約などにも大きく影響してきます。
太陽光発電の導入効果を高めるためには、基本的には1日に得られる発電量（平均発電量）について計算することや、発電量が変動する要因を知って、どうしたら発電効率を上げられるか？シュミレーションすることが必要となります。
太陽光発電の発電量が変動する要因について
太陽光発電を導入する際は、発電量の算出方法を知っておくと便利です。また発電量が変動する要因についても確認しておきましょう。
太陽光発電における平均発電量の算出方法
まず始めに、発電量を表示する単位について確認しておきましょう。
kWh（キロワットアワー）は1時間あたりの発電量の単位です。
kWhは、システム容量（kW）×時間（h）で計算します。
例えば、発電容量10kWを1時間稼働した場合の発電量は10kWhと表示します。
太陽光発電のシステム容量1kWあたりの年間発電量は、1000kWhが目安です。1日あたりの発電量の目安は、約2.7kWhで、1か月あたりの平均発電量は約83kWhの計算になります。
1000kWh ÷ 12ヶ月 ＝ 83kWh
一般家庭の1ヶ月あたりの平均の電気使用量を260kWh（1日あたり約8.7kWh）とした場合、1日あたりの発電量の目安は、約2.7kWhですから、約3kW以上の太陽光発電が必要となる計算になります。
2.7kWh × 4kW の太陽光発電＝ 10.8kWh
2.7kWh × 5kW の太陽光発電＝ 13.5kWh
なお、太陽光発電の平均発電量については、設置条件により変動しますので、各家庭ごとに
発電量のシュミレーションを行うと良いでしょう。
発電量のシュミレーションをする
家庭用で太陽光発電を導入する場合、設備を設置する前に発電量のシュミレーションが必要となります。
発電量のシュミレーションとは、太陽光発電システムを導入した後に、どれくらいの発電が見込まれるかを判断するために行います。
シュミレーションを行う場合は、専門知識のある設置業者に依頼したり、web上で太陽光発電の設置条件から予想できる発電量や節約できる電気料金を算出することもできます。
太陽光発電の平均発電量が変動する要因
太陽光発電の平均発電量を参考に、設置条件による変動について解説していきます。
太陽光発電の発電量が変動する要因となる設置条件としては以下のポイントがあげられます。
・時間帯によって変動する
・天気によって変動する
季節によって変動する
太陽光発電の平均発電量が最も多くなるのは、春で、4月、5月が発電効率が高くなります。
一方、雨の多い時期6月、9月や12月ごろは、発電量が少なくなる傾向です。
夏の発電量については、太陽光パネルの温度が25度以上になると発電量が低下しますので、8月の真夏よりも初夏の4、5月の方が発電量は増える傾向にあります。
時間帯によって変動する
1日の発電量については、日の出から徐々に発電量が伸びてピークは12時に最も発電効率が高くなります。
11時から13時の間に1日の4割を発電するようになり、日の入りに向けてまた徐々に発電量が減っていくサイクルになっています。
天気によって変動する
太陽光発電の発電量は、晴れた日が最も多くなり、曇りの日は、日射量が晴天時のより減って発電量は晴れた日の半分程度になります。雨や雪の日には、曇りの日よりもさらに発電量が大幅に減ります。
発電量の最適化に向けた取り組み
太陽光発電の平均発電量を変動させる要因は、季節や時間帯、気候などの他に、設備機器の設置条件やメンテナンスなどにより変わってきます。
では、太陽光発電の発電量を増やして、最適にシステムを利用するための方法について以下のポイントを確認しましょう。
・定期メンテナンスを行う
・信頼のおける設置業者を選ぶ
・蓄電池を設置する
最適な太陽光パネルを設置する
太陽光パネルの設置場所は、屋外の雨風にさらされる屋根上であるため、耐久性の高い製品を選ぶことをおすすめします。
台風や豪雨によって太陽パネルが破損しないように強度の高い性能が必要です。
特に、塩害地域や台風の多い地域で太陽光パネルを設置する場合は、製品選びの際に特に注意して選ぶようにしましょう。
また、太陽光パネルの最適な設置条件は、日射量を確保しやすい南向きです。
もし南向きが確保できない場合は、東西に向けてなるべく発電量が得やすい位置に設置すると良いでしょう。
北向きの方角は、発電効率が悪く、設置後に近隣住宅に反射トラブルが起きやすいためおすすめしません。太陽光パネルの傾斜は20〜30度が理想的です。
定期メンテナンスを行う
太陽光発電システムの寿命に合わせて、長期的に利用するには定期的なメンテナンスと日常的な点検が必要となります。
太陽光パネルの期待寿命は20年〜30年程度で、メーカー各社には、出力保証が付いており、保証期間は20年〜25年が一般的です。
パワーコンディショナーについては、寿命がおよそ10年〜15年程度です。パワーコンディショナーもメーカー保証が付与されており、保証期間は10年程度が一般的となっています。
ただし、寿命年数は、あくまでも期待寿命であり、設置環境や利用状況、メンテナンスなどによって、期待寿命よりも長く利用できるケースもあります。
したがって、太陽光発電の発電量を確保するためにも、メンテナンスを計画的に行うことをおすすめします。また、太陽光パネルに汚れが付着すると発電量が落ちる可能性がありますので、専門業者に清掃を依頼するようにしましょう。
信頼のおける設置業者を選ぶ
太陽光発電を導入する際に気を付けたいのは、設置業者選びです。もし、施工不良で設置してしまった場合、思ったように発電量がなく導入効果が得られない場合も生じます。
太陽光発電システムのメーカー選びから工事まで、トータルして適切なアドバイスがもらえる会社を選びましょう。
設置業者を選ぶポイントは、実績や経験、施工IDの有無、保証制度やアフターフォロー、販売から設置まで行う自社施工会社であるか等を確認しましょう。
蓄電池を設置する
太陽光発電で発電効率を高めるには、蓄電池を一緒に設置することを検討しましょう。
太陽光発電で発電した電気は貯めて使うことはできないので、蓄電池と連携すると効率よく利用できます。発電できない悪天候や夜間、非常時に停電となった場合、電源を確保することができるようになります。
蓄電池の容量については、適切な容量の機器を選ぶことが必要です。設置する家庭の世帯人数や電気を使う時間帯などから、普段使う電気消費量を算出して、丁度良い容量の蓄電池を準備するようにしましょう。
太陽光発電のメリットと注意点
太陽光発電の発電効率を高めるためにも、メリットと注意点について確認しておきましょう。
・売電収入が増える
・メンテナンスで長く利用できる
・非常時でも電気を使える
・夏は涼しく冬は暖かくなる
・エコキュートと併用で節約できる
・蓄電池とセットでさらにお得になる
・理想的な設置位置を知る
・複数のメーカーを比較して決める
・見積書をよく見る
・工事業者に注意する
・メンテナンス費用も考えておく
太陽光発電のメリット
・電気代が安くなる
買電量よりも発電量を増やすことができれば、電気代の節約になります。高い電気料金の時間帯は自家消費して、電力会社の割安プランで契約するとさらにお得です。
・売電収入が増える
太陽光発電の発電効率が高ければ余剰電力を売って10年間固定価格で売電収入を得ることができます。買取価格は年々下がる傾向なので、早めに契約すると良いでしょう。
・メンテナンスで長く利用できる
10kW未満の住宅用太陽光発電は、メンテナンスが義務化されています。4年に1回の定期メンテナンスと日常点検で、太陽光発電の平均発電量を持続することができるようになります。
・非常時でも電気を使える
蓄電池に電気を貯めておくことで、非常時の電源を確保することができます。災害によって停電が続いても安心して電気を使うことができます。
・夏は涼しく冬は暖かくなる
太陽光パネルを屋根に設置することで、屋根下の部屋の温度は、夏は涼しく冬は暖かくなる効果が見込めるため快適さの確保もできるようになります。
・エコキュートと併用で節約できる
太陽光発電は、オール電化住宅との相性がよく、エコキュートとの連携で電気代の削減にも役立ちます。
・蓄電池とセットでさらにお得になる
太陽光発電発電で発電した電気は貯めておくことができないため、蓄電池を設置することで、電気を貯めて夜や停電時に利用することができます。
太陽光発電の注意点
・正確なシュミレーションをする
太陽光発電で後悔しないためには、導入前に発電量や費用などについてシュミレーションをしましょう。シュミレーションについては、太陽光発電メーカーの相談窓口を利用すると、専門アドバイザーより情報を共有することができるので、購入前の疑問点を解消するためにもおすすめです。
・理想的な設置位置を知る
太陽光発電の発電量の低下を防ぐために、太陽光パネルの位置や設置条件について検討しましょう。太陽光パネルを理想的な位置に設置できるかできないかで、太陽光発電の導入がムダになることもあれば、うまく活用することもできます。
・複数のメーカーを比較して決める
太陽光発電の発電量は、各メーカーの提供している機種によっても異なりますので、できれば3社以上複数の見積もりを取って比較することをおすすめいたします。
後悔した人の中には、メーカー1社だけで決めてしまって失敗したという声もあります。
・見積書をよく見る
見積書の内容を確認する際は、総額費用を見てから内訳費用もしっかりチェックすることが必要です。見積書の内容に、製品価格と工事費用に加えて、アフターフォローやサポートも含まれているか確認しましょう。
・工事業者に注意する
工事業者によって、後から追加の工事費用を上乗せしてきたり、施工技術が低かったりで後悔するケースもあります。工事業者選びは、実績や経験のある会社を選ぶようにしましょう。
・メンテナンス費用も考えておく
太陽光発電は初期費用以外に、維持管理費としてメンテナンスの費用も必要です。
住宅用太陽光発電の場合も、メンテナンス義務化のルールが適用されますので、導入前にメンテナンス費用についても予算を計画しておきましょう。
まとめ
太陽光発電を導入する際は、発電効率を高めるために、性能の良い設備や太陽光の得やすい設置条件を揃えて準備しましょう。
また、季節や気候、時間帯など、太陽光発電の平均発電量が変動する要因について考慮し、導入前にしっかりシュミレーションしておくことおすすめします。
