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我が家の eco? 生活(我が家の オール電化 & 太陽光発電 のページです。)
太陽光発電量の考察(机上計算)

1. 発電時の様々な損失について
2. 発電量の考察(机上計算)
1. 発電時の様々な損失について
我が家の太陽光電池の発電量を考察する前に、発電に係わる損失について整理します。
ただし、素人の私が知りえない損失に関しては、都合よく無視します。
1 ) 方位と傾斜角による発電量の比率
日本では、太陽電池モジュールの設置は日射量が最も多い南面に設置することが理想です。
東西面の場合は南面の約85%の発電量を得ることができます。
北面への設置は発電量が約50%と大きく低下するため、推奨されていません。



地域によって理想な太陽電池モジュールの傾斜角は違うようですが、標準的には30°が良いようです(東京の場合30°〜35°)。 傾斜角が20°と30°の発電量の差は約1〜2%程度と、差は小さいようです。
京セラのページに方位と傾斜角による発電量の違いの検証結果が出ています。
製品やメーカーによって違いがあると思われますが、参考までに。。

方位角
0°(真南)15°30°45°90°(東西)




水平面88.4%88.4%88.4%88.4%88.4%
10°94.3%94.1%93.4%92.3%87.6%
20°98.2%97.8%96.6%94.6%85.8%
30°100%99.6%97.8%95.1%82.8%
40°99.7%99.0%97.0%93.6%78.9%
2 ) 温度による損失
太陽電池モジュールは表面温度が高くなると発電効率が悪くなるようです。
温度補正係数 3〜5月及び9〜11月:9%、6〜8月:9%、12〜2月:6%
3 ) その他の損失
パワーコンディショナ損失:5.5%
受光面の汚れ・配線・回路ロス:5%
2. 発電量の考察
では、我が家の太陽光電池の発電量を考察してみます。
どうせ誤差があるので、単純な計算で求めていきます。

我が家の太陽電池モジュールは、最大出力:195W×16枚=3120W です。
設置に関しては、屋根の形状の関係で、南向き8枚 東向き8枚 計16枚 (下図参照)。
なので、東向き8枚の出力は85%となります。従って1枚当たりの最大出力は
南向き8枚・・・195W 東向き8枚・・・195W×0.85=165.75W

 図. 太陽電池モジュール配置

設置傾斜角は、南向き・東向き双方とも約27°です(下図参照)。
太陽光モジュールは屋根に平行に設置されているので、設置の傾斜角はそのまま約27°です。
理想的な角度ではありませんが、大な違いはありませんので、傾斜角の損失は1%とします。



温度による損失は平均的に見積もって9%とします。
その他の損失は合わせて10.5%ですので、計算すると、実質出力は・・・

(( 195W×8 ) + ( 165.75W×8 )) × 0.99 × 0.89.5 = 2557W

となり、公称最大出力の82%しか発電しないことになりました。。。
では、一年間の発電量を予想してみましょう。
気象庁の過去のデータを検索し、去年の日照時間(1485時間)から年間の発電量の予想を導きます(日照時間=快晴な時間とする)。

2.557kW/h × 1485時間 = 3797kW

となります。これに売電価格を乗すると、換算電気料金となります。10万円弱・・・
※ 発電量 = 売電量ではないのでご注意を。。

・・とここまで来てお気づきの方も居られると思いますが、日が照っている間常に南向きの8枚の太陽電池モジュールが100%出力していることを前提としています。 当然、日は東から昇って西に沈むのであり、朝夕は日が傾くのでそれぞれで発電効率が下がります。実際はもう少し発電量が減るのでしょう。 ま、メーカーも実質は70%〜80%だと言っていますから・・・。

さて、机上の計算と今年1年の実発電量はどちらが多くなりますか・・・後者を望みます。。

[2007/04/08 実績報告]
瞬間最大 2.9kW/h ( 目撃数値 ) を記録しました。。喜んで良いのか嘆いて良いのか。
なかなか計算通りにはなりませんな。。