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太陽光発電の発電量は1日どれくらい？地域や季節の違いも徹底解説！
太陽光発電を導入する際、気になることの一つが「1日、どれくらいの電力をつくれるのか」です。家庭用太陽光発電の1日の発電量は4kWhですが、地域や季節によって大きく異なります。
今回は1日の発電量の推移や発電量の求め方、一般家庭の発電量、地域や季節ごとの発電量の目安、発電効率を増すためのコツなどを徹底解説します。
目次
1日の発電量の推移
太陽光発電の1日の発電量は、日照時間や天気によって変化します。
通常、日が昇り始めると発電がスタートし、日没とともに終了します。
晴れているときの発電量のピークは正午で、その後は徐々に発電量が減少します。
太陽光が強く降り注ぐ時間帯ほど、発電量が多くなります。
1日でどのくらい発電する？
太陽光パネルの発電量が日射量に比例することがわかりました。
それでは、1日の発電量はどのくらいなのでしょうか。
発電量の求め方やパネル1枚当たりの発電量などから、一般家庭の発電量を考えてみましょう。
1日の発電量の求め方
1日あたりの発電量を求める式は以下のとおりです。
1日あたりの発電量＝システム容量×日射量×損失係数（0.85）
システム容量は発電可能な容量のことで、この数値が大きいほど発電システムの規模が大きいことをあらわします。
日射量は天気や季節の影響を大きく受けます。
日射量の目安は、晴天時を100%とすれば、曇りの日は40〜60%、雨の日は10〜20%程度です。
損失係数とは、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する際の損失の割合を示しています。
損失は、パワーコンディショナー（以下、パワコン）の変換効率や気温などの要素によって異なります。
太陽光パネルは、気温が高くなりすぎると発電量が低下するという性質があります。
パネルが最も効率よく発電するのは気温が25℃前後の時であるため、夏場は日射量が多くても発電量が低下してしまいがちです。
パネル1枚あたりの発電量
太陽光パネル1枚あたりの発電量は、メーカーによって異なります。
パネル1平方メートルあたりの発電量で考えると、200W前後です。
パネルの大きさは縦1.5メートル、横1メートル前後であることを考えると、パネル面積は1.5平方メートルとなります。
1平方メートルの1.5倍であるため、パネル1枚あたりの発電量は300W前後と推定できますが、損失係数を考えると、パネル1枚の発電量は250W前後と見積っておくのが無難です。
一般家庭の発電量はどのくらい？
発電量は太陽光パネルの枚数に比例します。
1枚あたり250Wであれば、10枚あれば2,500W（2.5kW）と計算できます。
同様に考えると、15枚であれば3.75kW、20枚であれば5kWの発電が見込めます。
地域・季節別発電量の目安
同じメーカーのパネルを使用しても、地域や季節によって発電量は大きく異なります。
地域別・季節別の発電量について整理します。
地域別発電量の目安
日本では、日本海側地域よりも太平洋側の地域の方が年間日照時間が長く、多くの発電量を期待できます。
環境省が公表したデータ「令和元年度再生可能エネルギーに関するゾーニング基礎情報等の整備・公開等に関する委託業務報告書」によると、年平均日射量の上位5県の県庁所在地と下位5県の県庁所在地は以下のとおりです。
上位5県 | 下位5県 | ||
宮崎市 | 4.17kWh/㎡ | 秋田市 | 3.41kWh/㎡ |
高知市 | 4.17kWh/㎡ | 青森市 | 3.44kWh/㎡ |
甲府市 | 4.17kWh/㎡ | 新潟市 | 3.48kWh/㎡ |
鹿児島市 | 4.06kWh/㎡ | 富山市 | 3.48kWh/㎡ |
沖縄市 | 4.06kWh/㎡ | 金沢市 | 3.48kWh/㎡ |
上位5県には冬でも晴天の日が多い太平洋側の都市が名を連ね、下位5県には冬季に日照量が大幅に減少する日本海側や東北地方の都市が入っています。
東北地方は最大でも3.58kWh/㎡、鳥取市や松江市といった山陰地方も3.50〜3.51kWh/㎡で、日本の中でも日照量が比較的少ないことがわかります。
それに比べ、中国地方の瀬戸内海沿岸地域や四国、九州は最も低い山口市でも3.79kWh/㎡と全国平均の3.78kWh/㎡を上回っています。
発電効率を重視するのであれば、太平洋側の地域の方が有利だといえます。
季節別発電量の目安
太陽光発電の効率が最もよいのはどの季節でしょうか。
小田原市役所のデータを見ると、発電量は4月から増加して、梅雨時期である6月に低下、夏場の7月〜8月にピークを迎え、10月くらいまで発電量が多い状態が続いています。
これだけを見ると、夏が太陽光発電に適しているように見えますが、電力の損失を考えると必ずしもそうとは言えません。
出典：【小田原市役所の太陽光発電システムの発電量と日射量の関係】小田原市役所
電力損失は気温が低い冬に最も少なく、気温が高い夏で最も多くなります。
気温と日射量を総合して考えると、最も安定して発電効率が良くなるのは4月から5月で、夏や秋は天候や気温によってある程度変動すると考えられます。
発電量を増やすにはどうすればいい？
パネルを増やさずに発電量を増やすにはどうすればよいのでしょうか。
主な発電効率アップの方法を2つ紹介します。
パネル設置の方角や角度を調整
1つ目の方法は、パネルの設置角度を調整することです。
パネルの設置角度は、地域や周辺の環境条件によって変化させる必要があります。
日本の場合、30度で設置すると発電効率が良くなりますが、地域によって最適な角度は違います。
たとえば、高緯度に位置する札幌市など北海道では40度前後、低緯度である沖縄などの南西諸島では25度前後に設置すると発電効率を最適化できます。
パネルの方角にも注意が必要です。最も効率が良いのが南向きであり、南東・南西も高効率です。
しかし、北向きに設置すると南向きの66%まで低下してしまいます。
発電効率が大幅に低下することから、一部の太陽光パネルのメーカーは、北向き設置を不可としています。
発電効率をよくすることを意識しすぎ、近隣住宅への配慮を怠ってしまうと、周辺住民からクレームを受ける恐れがあります。
設置する自分の家の屋根よりも高い位置に近隣住宅があったり、北側に設置したりする場合は特に注意が必要です。
過去に、北側に設置した住宅用太陽光パネルを巡って裁判になった事例があります。
一審の地裁判決では原告の主張が認められ、パネルの撤去と損害賠償が命じられましたが、二審の高裁判決で一審判決が破棄されました。
かといって、太陽光パネルの設置が無条件に認められたわけではありません。
実際、訴えられた住民は判決確定後にパネルを自主的に撤去しています。
パネルの角度を変える際は、近隣に与える影響を十分に考慮して行わなければなりません。
定期的にメンテナンスを実施
太陽光パネルは屋外に設置されているため、汚れが付着する可能性があります。
鳥のフンやほこり、黄砂、落ち葉などによりパネル表面が汚れてしまうからです。
また、経年劣化によりパネル内部の配線が損傷したり、パネルにひび割れが発生することがあります。
パネルの表面や内部の汚れ・劣化によって発生するのがホットスポットです。
ホットスポットとは、太陽光パネルの一部が発熱して高温になることで発生する不具合や発生した部位のことです。
ホットスポットは発電量の低下を招くだけではなく、火災の原因ともなります。
太陽光パネルは一部が燃えても他の部分が燃えないように工夫して作られていますが、絶対に安全というわけではありません。
こうした事態を防ぐために必要なのが定期的なメンテナンスです。
定期的なメンテナンスでは、パネルの状態やホットスポットの確認、パネル表面の清掃などを行います。
さらに、パネルが固定されている状態についても点検します。
メンテナンス時には、パワコンの配線の接続部分も点検してくれるため、太陽光発電システムを安全に使用することができます。
点検項目や費用は業者によって異なりますので、複数の業者を比較して選択するとよいでしょう。
まとめ
今回は太陽光発電の1日の発電量や地域・季節による発電量の違いなどを解説しました。
1日あたりの発電量は概ね4kWh前後で、太平洋側の地域の方が発電量が多いことがわかりました。
発電量を増やすにはパネルの設置角度を調整したり、定期的なメンテナンスをしたりするのが効果的です。
しかし、パネルの角度を調整する際は、近隣住民への配慮をする必要があります。
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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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