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太陽光発電の発電効率は良い？他の再エネと比較！
「太陽光発電の発電効率って良いの？」
「発電効率を維持するためには何をすれば良いの？」
このような疑問を抱いている方はいませんか。
太陽光発電を含めた再生可能エネルギーが現在注目を集めています。
それぞれで発電効率と呼ばれるものが異なるため、今回は発電効率に焦点を当てて紹介していきます。
目次
太陽光発電の発電効率は落ちる！対策が必要です！
ここでは、まず太陽光発電の特徴、次に太陽光発電の発電効率、そして他の発電方法との比較、最後に発電量を維持する方法などについて触れていきます。
再生可能エネルギーで太陽光発電が選ばれる理由
まず初めに、再生可能エネルギーの中で太陽光発電が選ばれる理由について3つ紹介します。
場所を取らない
1つ目は、場所を取らないことです。
一般的な住宅で太陽光発電を設置する場合、屋根に太陽光パネルを置きますよね。
屋根に何か置いても住んでいる分には影響はほとんどないでしょう。
新たに土地を用意する必要がないので、魅力的です。
地域を選ばずに設置できる
2つ目は、地域を選ばずに設置できることです。
太陽光はどの地域にも降り注いでいます。
再生可能エネルギーの中には地域が限定されることがありますが、太陽光発電は当てはまりません。
北海道から沖縄まで使えるのは大きな特徴の1つです。
非常時に電源として使える
3つ目は、非常時に電源として使えることです。
太陽光発電は、部品が壊れていない限り、停電時であっても使用し続けられます。
そのため、「停電で電気が使えない」という不安は軽減されるでしょう。
今では100Vだけでなく、200Vの電化製品も使えます。
200Vの家電にはエアコンやIHなどがあります。
エアコンなどは消費電力が大きいため大量に使うことはできませんが、太陽光発電があれば普段通りの生活を送れます。
太陽光発電の発電効率とは
ここからは、今回のテーマである発電効率について見ていきましょう。
発電効率の概要
まずは発電効率の概要から紹介していきます。
ちなみに、発電効率と似た言葉として変換効率がありますが、同じことを意味します。
太陽光発電の発電効率とは「太陽光パネルが太陽光エネルギーをどれくらい電気エネルギーに変換できるか」を表した指標です。
より砕いた言い方をすると「太陽光からどのくらい電気を発電できるか」を示した数値です。
この発電効率が高ければ高いほど、同じ枚数の太陽光パネルを設置しても、より多くの電気を生み出すことができます。
そして、この発電効率を表す指標として「モジュール変換効率」と「セル変換効率」の2つがあるので、次はそれらを見ていきましょう。
モジュール変換効率
まずはモジュール変換効率です。
モジュール変換効率の式は以下のようになっています。
モジュール変換効率＝（モジュール公称最大出力（W）×100）÷（モジュール面積（㎡）×1000（W/㎡））
モジュール変換効率は、太陽光パネルの1平方メートルあたりの変換効率を表しています。
セル変換効率
次はセル変換効率です。
セル変換効率は以下の式で算出されます。
セル変換効率＝出力電気エネルギー÷太陽光エネルギー×100
このセル変換効率は、太陽電池モジュールを構成している最小単位の構成部品であるセル1枚当たりの変換効率を表しています。
セル変換効率は、モジュール変換効率と比較すると高い数値を出します。
一般的にモジュール変換効率を使いますが、中には数値の高いセル変換効率を表示している業者もあります。
いくつか比較する中で飛び抜けて高い数値があればセル変換効率を疑いましょう。
発電方法毎の発電効率
発電効率の概要に触れたので、次はそれぞれの再生可能エネルギーにどのくらいの発電効率があるのか確認しましょう。
太陽光発電
まずは太陽光発電です。
太陽光発電は、太陽光が持つ光エネルギーを電気エネルギーに変えています。
そして、その発電効率は20%程度です。
中には人工衛星で使用されるものもあり、それは40%ほどにまで上がります。
しかし、製作コストがまだまだ高いことからあまり経済的とは言えず、普及はしていません。
風力発電
2つ目は、風力発電です。
風力発電は風のエネルギーで風車を回し、発電機で電気エネルギーに変換します。
この風力発電の発電効率は60%ほどあると言われています。
ただ、発電時に摩擦などの損失が生じるので実際の数値は少し下がると言われています。
一般的な風力発電の発電効率は最大で45%、平均的には20〜40%ほどになるでしょう。
水力発電
3つ目は、水力発電です。
水力発電は、水の持つ位置エネルギーを利用して発電しています。
水路に流した時の摩擦損失が少なく、発電効率が良いです。
発電システムで生じる損失を考慮しても、80%ほどの発電効率があるでしょう。
再生可能エネルギーの中で最も高い数値です。
地熱発電
4つ目は、地熱発電です。
地熱発電は、地下のマグマの熱で水が水蒸気になるエネルギーを使って発電機を動かして発電します。
火力発電や原子力発電と原理は同じですが、水蒸気の温度が火力や原子力よりは低いです。
そのため、発電効率も10%程度と低い値になっています。
バイオマス発電
5つ目は、バイオマス発電です。
バイオマス発電は、動植物などの有機性燃料を燃焼させることで発電機を回し、発電させています。
燃焼方式には、直接燃やす方式やガスを発生させてガスタービンを回す方式があります、
ただ、地熱発電と同様に温度が低いため、発電効率は20%程度です。
発電効率を維持するための方法
次は、発電効率を維持するための方法について見ていきましょう。
メンテナンス
まずはメンテナンスです。
メーカーが公表している数値は理想の状態で運用した時のものです。
その理想の状態には光の強さやパネルの温度の条件があります。
そのため、機器の不具合や劣化が生じた場合、変換効率がどうしても下がってしまうでしょう。
パネルの汚れや温度、パーツの劣化などがあると、年間で出力が1〜2%落ちてしまい、大きな損失になります。
定期的に掃除をしたり、消耗品を交換したりして、理想の状態を維持するようにしましょう。
最近では、表面に付着した汚れや塵などは雨水と一緒に排水されるような設計がされています。
しかし、雨で汚れが落ちないようなものが付着する場合もあります。
その時は専門業者にメンテナンスを依頼しましょう。
安全面
次は安全面です。
メンテナンスとともに安全性を守ることも大切です。
パネルに付着した汚れの中には、なかなか取れないものもあります。
それを放置しておくと、発電ロスになるだけでなく、事故が起こる可能性があります。
汚れによって影になってしまう部分が熱を持ち、発火してしまう可能性があります。
セルの破損や火災につながる恐れがあるので注意しましょう。
業者選び
最後は業者選びです。
太陽光発電の設置を依頼する場合、多くの方は業者に依頼します。
コストを抑えるために自分で行おうとする方もいますが、発電効率や雨漏りなどの観点で業者に依頼した方が良いでしょう。
ただ、工事に不具合があった場合、発電効率が悪くなります。
そのため、業者選びは本当に丁寧に行う必要があります。
良い会社を選ぶ基準としては、以下のようなものがあります。
- 実績が豊富である
- 地域に密着している
- 質問に対して丁寧に対応してくれる
- 説明する際に理解してるか確認してくれる
中には他よりもあまりに安い業者もあります。
その場合、追加で徴収されたり、手抜き工事をされたりする可能性があります。
トータルで見るとより高額になる可能性が高いので、あまりに安い業者にも注意しましょう。
発電量が低下する原因
最後に、発電量が低下する原因について5つ見ていきましょう。
太陽光パネルの経年劣化
1つ目は、太陽光パネルの経年劣化です。
太陽光パネルは時間が経つにつれてどうしても劣化します。
その度合いはメーカーによってさまざまで、1年ごとに少しずつ発電量が低下していくものもあれば、10年以上経過した頃に発電量が一気に落ちるものもあります。
太陽光パネルの表面の汚れ
2つ目は、太陽光パネルの表面の汚れです。
太陽光パネルは屋根に置かれることが多く、雨風にさらされ続けています。
そのため、表面に鳥のフンや埃、黄砂、落ち葉などが蓄積することがあるでしょう。
そうなった場合、発電量が落ちてしまいますね。
太陽光パネルのトラブル
3つ目は、太陽光パネルのトラブルです。
太陽光パネル自体のトラブルも発電量低下の一因となります。
ガラスの破損やパネル内部の劣化、雨水の浸水などには注意が必要です。
見つけ次第、業者に連絡を入れて対応しましょう。
日照不足や高い外気温
4つ目は、日照不足や高い外気温です。
雨や雪の日が続いた場合、太陽光の光が当たりませんね。
そうなった場合、発電量が下がってしまうのは避けられません。
また、太陽光パネルは熱にも弱いです。
そのため、真夏のように外気温が高い日には発電量が大幅に下がってしまうこともあるでしょう。
電圧上昇抑制
5つ目は、電圧上昇抑制です。
太陽光パネルには、特に問題がない場合でも、売電する電気の電圧が高くなりすぎてしまった場合、パワーコンディショナに備わっている「電圧上昇抑制」が働くことがあります。
その機能が働くと発電量が下がってしまいます。
極端に発電効率が下がるときは注意！適切に対処しましょう
今回は発電効率について紹介しました。
太陽光発電の発電効率は様々な要因で低下しますが、ガラスの破損などであればすぐに対応しなければなりません。
何が原因で発電効率または発電量が下がっているのか確認し、対処しましょう。
また、発電効率を見る際は「モジュール変換効率」か「セル変換効率」のどちらの数値であるか確認する必要があります。
あまりに他よりも変換効率が高い場合、まずはどの変換効率か確かめるようにしましょう。
リノベステーションではニチコンやシャープを始めとした蓄電池を取り扱っております。
もちろん、太陽光発電機器との同時購入も可能です！
手続きが面倒な補助金申請も代行しておりますので、お気軽に
ください。
IHやエコキュートのお取り扱いもございます。
この記事の監修者
『お客様に寄り添うこと』をモットーに日々の業務に取り組んでおります。
太陽光発電の活用方法や蓄電池の導入などのご相談は年間2000件以上頂いており、真摯に問題解決に取り組んできました。
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