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みんなのスマートハイム

住まいのエネルギーを知れば、暮らしは変わる。 スマートライフ研究室

ソーラーと光熱費の関係とは

試算してみよう!わが家の発電理論値

意外と知らない太陽光発電用量と発電量の関係。

【第3回】
しっかりチェック!発電量理論値の計算式

わが家の太陽光発電が正常にはたらいているとわかったえころさん一家。ほっとする反面、太陽光発電の発電量にはお天気以外にさまざまな要因が影響することもわかりました。そんなえころさん一家に、スマートハイムニャビは発電量(理論値)の計算方法を伝授します。


ここまでご説明した放射照度(日射強度)と温度ロス、各種ロスを含めて、実際のところソーラーがどれほど発電してくれるのか、試算できる計算式があるんですよ。

公称最大出力での計算値ではなくて、実際に発電する値ですか?

博士指差し

そうだニャ。えころさんのソーラーの発電量も実はこの計算式で試算できるんです。 必要な値は、その地域の月ごとの平均日射量です。それさえわかれば、以下の計算式で年間発電量が計算できます。

月次発電量を求めるための計算式

似たような式は、WEBで調べたときに見た気がするんですが、なんだかわからなかったんですよね。

博士指差し

WEBに載っている発電量シミュレーションはこのような式で計算し、その結果をわかりやすいグラフ等で表現しています。結果だけで、経過がわからないので、正しいのかどうかという疑問が出てくるのだと思います。今回は手間がかかりますが、計算の方法を説明していきます。

そのとおりです。計算のプロセスがわかれば、納得できるんです。

博士指差し

では、日本の代表として子午線の通る兵庫県明石地域の平均日射量から、4kWの発電量を計算してみますね。

兵庫県明石地域の月次発電量
博士指差し

平均日射量について少し説明します。放射照度は朝夕と昼間では違い、晴れと曇りでも違います。これは前回勉強しました。 時間ごと、日ごとに変わる放射照度を気象条件も加味して1日あたりで累積したものが平均日射量です。
1日の太陽エネルギーの総量と考えてください。日射量と発電量は比例しますので、あとはその月の日数、太陽光発電システム容量を掛ければ、発電量が計算できます。

平均日射量って、季節によってかなり違うんですね。冬はどんより曇った日が多いからなぁ。

博士指差し

冬は、太陽の高度が低いので、太陽のエネルギーそのものが弱いと考えてください。それに加えて、日本海側は曇りが多い気象条件ですので、さらに日射量が少なくなる傾向があります。

6月に発電量が落ちてるのは、きっと梅雨のせいね。

博士指差し

6月は太陽高度が高いので晴れたら放射照度は強いのですが、梅雨時で雨や曇りの日が多いですから。トータルすると、気象条件を加味した1日あたりの平均的な日射量は5月、7月より小さくなります。梅雨の短い東北地方や、梅雨がないといわれる北海道地域の6月の日射量は、西日本より多いんですよ。

温度ロスの季節変化もおもしろいですね。

博士指差し

温度によるロスは、夏20%、冬10%、中間期15%を見込んでいます。 その他ロスは年間を通じて15%見込んでいますので、その分発電量試算値が少なくなります。
これらのロス(損失率)データは、太陽光発電システムの各メーカーさんのHPに発電シミュレーションの計算条件として記載されています。

そしてこの12ヵ月分を合計したものが、年間予測発電量3836kWh/年です。 ご自宅のソーラーの発電量をシミュレーションするときは、青字部分に自宅地域の平均日射量を入れて、赤字部分にご自宅のソーラーの容量を入れてください。

月次発電量グラフ(kWh/月)

なるほど。ニャビさん、計算式はすごくわかりやすいんですが、自分たちの地域の平均日射量がわからないと計算できないですよね。兵庫県明石地域とウチでは天候もかなり違うでしょうし。

おっしゃるとおりです。
実は、日本全国の日射量データを掲載しているHPがあるんですよ。国立研究開発行政法人・新エネルギー産業技術総合開発機構(NEDO)が作っているHPです。

いろんな研究機関が太陽光発電を研究してるんですねぇ。

そうですね。クリーンでCO2排出量を効果的に減らせて、一般家庭でカンタンに実現できる創エネルギー設備なんて、ほかにはなかなかないですからね。

私たちも曲がりなりにも地球温暖化防止に役立ってるってことね。

ウチのソーラーってエライの?

ソーラーを載せることで、わが家も環境に貢献してるってことよ。

博士指差し

NEDOのホームページで日射量データベース閲覧システムのページを開いてください。
こちらです→http://app7.infoc.nedo.go.jp/

日射量データベース閲覧システム

ここから先はデータベースを扱うマニアックな作業になりますので、覚悟するニャ。


※国立研究開発法人・新エネルギー産業技術総合開発機構(NEDO)のHPは今後も随時更新されることが予想されます。このページの表示どおりでない場合もありますが、あらかじめご了承ください。

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