太陽光発電「冬場」は発電量が減る？メリット・デメリット

太陽光発電を導入する際は、季節や天候による発電量の変動について知っておくと良いでしょう。

太陽光発電の発電量は、日照時間の長い夏の方が発電量が多いイメージですが、実際は、外気温によっては夏よりも冬の方が発電量が多くなる場合もあります。

そこで本記事では、冬場の太陽光発電について、メリット・デメリット、積雪によるリスク回避の方法などについて解説していきます。

太陽光発電の発電量とは？

太陽光発電で発電する電気の量「発電量」は、システムを導入する際に判断となる数値です。

「発電量」は、電気代の節約や売電収入を得るための目安となりますので、太陽光発電を導入前に自宅の設置条件から発電量のシミュレーションを行い、発電効率の高いメーカーの製品を選ぶことが必要となります。

太陽光発電の1日の発電量は、季節や天候、地域などによって変動しますので、発電量のシミュレーションをする際は、条件の違いによる発電効率について確認するようにしましょう。

太陽光発電の発電量は季節・天候で変わる

太陽光発電の発電量は、地域や時間帯、季節や天候によって変動し、それぞれの条件によって日照時間も変わってきますので、年間の日射量の変化も含めて発電効果について把握しておくと良いでしょう。

日照時間と発電量の関係については、以下のポイントを確認しておきましょう。

最も発電量が多い季節について

では、年間の季節によって異なる発電量について確認しておきましょう。

1kWあたりの年間発電量は、ソーラーパネルを設置する地域によっても差がありますが、季節による違いについては、1年間で最も発電量が多いのが4〜5月ごろの春から初夏にかけてになります。

日照量の多い7～8月が一番発電量が多いイメージですが、この時期は気温が高すぎるため発電効率はあまり期待できません。

また、6月の梅雨シーズンは、雨の影響で日照時間が短くなるため、発電効率は低下する傾向です。

1月から12月までの発電量

太陽光発電は「kW（キロワット）」単位で容量（出力）の大きさを示します。

1kWあたりの年間発電量は、およそ900〜1400kWh程度。一日あたり1kWで2.5kWh〜3.8kWhの発電量が得られる計算になります。

1日の発電量が最も多いのは、4月と5月で3.90kWh/日。最も低いのは12月で2.65kWh/日になっています。

冬場の太陽光発電のメリット・デメリット

冬の太陽光発電のメリットとデメリットについて確認していきましょう。

冬場の太陽光発電のメリット

• 夏より多く発電しやすい
• 損失率は冬が低い
• 台風の影響が少ない

夏より多く発電しやすい

気温が25℃以上高くなるとソーラーパネルの発電効率は下がるため、外気温によっては、夏よりも冬の晴れ間の方が発電量が多くなるケースもあります。

ソーラーパネルは、気温が25℃から1℃上昇すると、0.4％から0.5％ほど発電効率が下がると言われています。ソーラーパネルの内部は、高温に弱いシリコンで構成されているため、温度が上がると機能が低下します。

例えば、真夏日に日中の気温が40℃になった場合、ソーラーパネルの表面温度が70℃近くまで上昇すると、およそ10〜20％近く発電効率が下がってしまいます。

したがって、真夏日と冬の日中の発電量を比較すると、冬の方が多く発電しているケースもあります。

損失率は冬が低い

損失係数とは、ソーラーパネルの種類やパネルに付着した汚れ、温度上昇などによって出力の損失を示す数値です。

年間の季節の変動による損失率については、3〜5月と9〜11月が8〜15％、6〜8月の夏場が11〜20％、12〜2月の冬場は5〜10％となっており、冬が最も損失（ロス）が低いデータとなっています。

台風の影響が少ない

太陽光発電を利用する際に、災害による影響によって発電効率が低下する場合もあります。

台風は８月から９月 にかけて発生し日本列島に接近する回数が多く、台風による被害でソーラーパネルが故障するケースもあります。

一方、冬は、台風による被害は比較的少ないため、太陽光発電システムを維持管理しやすいメリットがあります。

冬場の太陽光発電のデメリット

• 雪が降ると発電効率が下がる
• 積雪の重みで設備故障の原因になる
• 落雪被害の原因になる

雪が降ると発電効率が下がる

ソーラーパネルの表面に雪が積もると発電量が大幅に低下します。

積雪による発電量への影響については、短期間の降雪の場合は、発電量を得ることができます。

ただし、太陽光パネル上に雪が降り積もってしまうと、パネルに汚れが付着した場合と同じように発電効率が低下します。

積雪の重みで設備故障の原因になる

ソーラーパネル1枚あたり、およそ15〜20㎏あり、積雪によってさらに重量が増して設備故障になるケースもあります。

積雪の重みでソーラーパネル自体が損壊したり、パネル下の架台が倒壊してしまった事例もあります。
豪雪地帯で太陽光発電システムを導入する際は、積雪によるリスクを事前に考えておくことが必要です。

落雪被害の原因になる

積雪地域にソーラーパネルを設置する場合は、落雪による被害についても注意が必要です。

雪が多く降る地域にソーラーパネルを設置する場合、雪が屋根から下へ落ちやすくするためにパネルの傾斜をつけてあります。

ソーラーパネルの故障を防ぐための傾斜によって落雪による危険性が伴うことについて注意が必要です。

積雪によるリスク回避の方法

積雪による被害を抑える方法としては、ソーラーパネルの角度を30度以上に傾けて設置すると、自然に積もった雪が落下するので雪対策に効果的です。

また、落雪によって隣家に雪が落下したり、屋根下の人に危害を与える等を防ぐために、雪止めの設置は必要です。

積雪地域での太陽光発電システムの設置は、雪の重みによる太陽光パネルの破損や架台の倒壊、屋根のゆがみなどのリスクを踏まえて、雪に強い太陽光発電設備を選ぶと良いでしょう。

なお、ソーラーパネルを設置する場合は、積雪地域での施工実績が豊富な業者を選んで依頼することをおすすめします。

また、雪が降った後のソーラーパネルの雪かき作業については、危険性を伴うため専門知識のある業者にメンテナンスを依頼しましょう。

ただし、雪国だからと言って太陽光発電は不向きであるということはありません。

秋田県の気候に合った施工法で設置することや、万が一の倒壊に備えて損害保険でカバーするなどの工夫をすることで効果的に利用することも可能です。

冬場の太陽光発電を効率よく利用するには？

冬場の太陽光発電は、積雪や日照時間による影響があるため、ソーラーパネルの設置条件や施工方法などを工夫することをおすすめします。

冬場の対策については、以下のポイントを確認しましょう。

積雪に強い太陽光発電メーカーは？

積雪によるソーラーパネルの故障を回避するためには、積雪耐性のある製品を選ぶと良いでしょう。

積雪耐性の設備としておすすめのメーカーは以下を参考にしましょう。

太陽光発電の発電量を高める方法

太陽光発電で発電効率を高めるには、夏は高温、冬は積雪などの影響を考慮して、定期的な保守点検、メンテナンスを行いましょう。

点検内容については、以下のポイントを確認しておきましょう。

太陽光発電パネルの汚れをチェックする

太陽光発電パネルに汚れがつくと、発電量の低下に繋がります。
鳥の糞や埃、落ちにくい汚れは、屋根上の掃除を定期的に行うことが必要です。ガラスの破損やパネル内部の劣化、雨水の浸水などにも要注意です。

太陽光パネルがしっかり固定されているか確認する

強風で太陽光パネルが落下してしまうケースは、施工不良の場合が考えられます。太陽光パネルの固定金具をしっかり止めることが必要です。

配線ケーブルの状態を確認する

配線ケーブルの損傷がないか、または接続部分の状態は大丈夫か目視で点検を行います。
配線ケーブルの異常によってケーブルが焼ける危険性や、発電効率の低下に影響しますので、しっかり点検を行います。

パワーコンディショナーの状態を確認する

パワーコンディショナーの点検は、汚れ、悪臭や異音、フィルターの目詰まりなどを行います。　パワーコンディショナーの故障は、発電量の低下を引き起こし、修理または交換の費用もかかりますので、早めの対処が必要です。

太陽光発電の発電量を確認する

発電量の確認については、業者に依頼して測定器で正確な発電量を把握することができます。または、発電モニターを設置しておいて1日の発電量を記録することも可能です。

発電量の低下がみられた場合は、設備機器の故障が考えられるため、専門業者に依頼して適切なメンテナンスを行うことが必要です。

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。

特に、豪雪地域や台風の影響の多い地域に太陽光発電を導入する場合は、災害対策を含めた施工方法やソーラーパネル選びについて適切なアドバイスが得られる業者に依頼しましょう。

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。

まとめ

太陽光発電システムの発電量は、外気温によっては、夏よりも冬の晴れ間の方が発電量が多くなるケースもあります。また、積雪による発電量の低下を防ぐには、積雪耐性のある製品を選んでソーラーパネルの方角や傾斜などを考えて最適に設置することが必要です。
太陽光発電で発電効率を高めるには、季節や天候以外にも、地域性やパネルメーカー、普段のメンテナンスなどが大きく影響しますので、それぞれに応じて対応するようにしていきましょう。