• 投稿日2021.05.31

太陽光発電の1日発電量はどれくらい?調べ方をまとめました

太陽光発電は1日にどれくらいの発電量が得られるのでしょうか?

太陽光発電の発電量は、面積やパネルの性能、設置場所によって変動します。太陽光発電システムは導入にまとまった初期投資が必要となるため、設置する前にシミュレーションをしておくことが大切です。

この記事では、太陽光発電で得られる発電量を調べる方法と、発電量をより増やす方法についてご紹介しています。

太陽光発電導入の前に発電量の確認は必須

太陽光発電システムを導入する際には、導入後に「想像より発電量が少なかった」と感じることがないように、発電量をあらかじめシミュレーションなどで確認することが重要です。

また、発電量を事前に確認することは、売電収入の見通しを立てる上でも役立ちます。

太陽光発電を導入するメリットのひとつである売電収入は、発電した電力から家庭で使用した分を除いて電力事業者に売却することになるので、発電量が多ければ多いほど利益が増え、初期投資の回収を早めることができます。

シミュレーションをする際は、業者が提供しているシミュレーターなどを用いることで簡単に計算することができます。

一般家庭の発電量の目安

一般家庭において太陽光発電で期待できる年間発電量は、パネル出力容量1kWあたり1,000kWhが目安とされています。

ただし、これはあくまでも目安です。

太陽光パネルのメーカーや製品によっても性能は変動し、同じ設置面積でもパネルを置ける枚数が変わることもあります。業者によって得意とするメーカーも違いますので、実際に設置するパネルを選ぶ際には複数の業者に見積もりをとって比較することがポイントです。

kWとkWhの違いとは?基本を確認しよう

さて、発電量の目安を確認したところで改めてkWとkWhの違いはご存じでしょうか。わかっているようでよくわからない、発電量にかかわる単位を改めて確認してみましょう。

kWとは

KWは「キロワット」と読みます。

kWは瞬間的な発電量をあらわしています。太陽光発電システムの設置容量はkWであらわされ、kWが大きければ大きいほど瞬間的にたくさんの電気を発電できるのです。kWは太陽光パネルが持っている出力と考えるとわかりやすいのではないでしょうか。

なお、太陽光発電システムの設置容量は、太陽光パネルの容量の合計とパワーコンディショナー(パワコン)の容量の合計のいずれか低い方となります。見積もりをとって比較するときには何の容量を表示したものなのかきちんと確認する必要があります。

なお住宅用に使用されるソーラーパネル1枚あたりの出力は170~260W(1,000W=1kW)が一般的で、屋根の形や面積によって組み合わせを変えて目標の発電量を実現しています。標準的な出力とサイズのパネルで計算すると、4kW台を実現するには16~29枚、面積でいえば20~36平方メートルの太陽光パネルが必要な計算になります。

kWhとは

kWhは「キロワットアワー」と読みます。瞬間的な発電量をあらわすkWに時間をかけたのがkWhで、1kWhは1kWの発電を1時間続けると得られる電力量のことです。kWとkWhは勘違いしやすい単位ですが、これを理解していないと発電量の計算もよく理解できなくなってしまいます。計算したりシミュレーションを行ったりする際には単位の違いに注意してください。

どれくらい発電できるか計算してみよう

ここでは、各家庭の太陽光発電システムで実際にどれくらい発電できるのか具体的な計算方法をお伝えします。ぜひご自分でも計算にチャレンジしてみてください。

平均的な4.5kWでの発電量計算

ここでは、一般家庭に積載されている太陽光発電でも平均的な4.5kWを例にとって計算してみましょう。

<モデルケース>

エリア:長野県長野市

システム容量:4.5kW

太陽光発電システムの発電量を求める式は以下の通りです。

Ep= H×365×P×K

Ep(年間発電量) 1年間で予想される発電量(kWh)の合計
H(1日あたりの平均日射量) 太陽光パネルの設置面積や地域における1日あたりの平均日射量
365 年間の日数
P(システムの容量) 設置した太陽光発電のシステム容量(kW)。メーカーや商品によって異なる
K(損失係数) 太陽光発電が発電する上で発生するロスのこと。表面の汚れや天候などで若干異なる。日本においては「0.73」という数値が使われることが多い。

NEDOの年間予想発電量によると、長野県長野市のH(設置面の1日あたりの年平均日射量)は、3.61kWh/平方メートル/日となっています。

この数値を上記の式にあてはめて計算すると、年間発電予想量がわかります。

<長野県長野市の年間発電予想量>

Ep= H(3.61kWh/平方メートル/日)×K(0.73)×P(4.5kW)×365÷1=4,328kWh

上記の式に地点別の平均日射量やシステム容量をあてはめることで、長野県長野市の年間予想発電量は4,328kWhということがわかりました。

売電収入はどれくらいになるのか?

先程の計算で年間の発電量は4,328kWhとわかりました。この中には自家消費分も含まれるので、その分を売電から除く必要があります。

ここでは、発電量のうち30%は自家消費に回すと仮定しましょう。そうすると、年間の売電電力量は4,328kWh×70%=3,030kWhです。

この電力量に、毎年国が定める売電単価をかければ売電価格が算出できます。

2021年度の売電単価は19円/kWhですので、売電価格は以下のようになります。

3,030kWh/年×19円(2021年の売電単価)=57,568円/年

これまでの計算で、長野県長野市に設置した4.5kWの太陽光発電システムでは年間57,568円の売電収入が見込めることがわかりました。

各メーカー提供の発電量シミュレーターが便利

ここまで計算してきて、「ちょっとめんどくさいな」と感じたり、自分で計算したら間違いがあるかもしれないと心配になったりした人もいると思います。

そうした人におすすめなのが、太陽光パネルメーカーや設置業者が提供しているシミュレーターの活用です。お住まいの地域や商品を選べば簡単にシミュレーションできます。

ただしあくまでもシミュレーションなので、より正確な発電量や売電収入を知るには業者に見積もってもらいましょう。

発電量は常に一定ではない。変動要因を知ろう

太陽光は自然エネルギーを使った発電ですので、さまざまな自然要因によって発電量が変化します。あらかじめ知っておいたほうがいい変動要因をご紹介しますので、参考にしてください。

時間帯による変動

太陽光発電システムは太陽が出ている間しか発電しません。そのため、発電量は1日の中でも時間帯によって変化します。年間を通しておおよそ5時頃から発電が始まり、18時頃に発電が終了するのが普通です。特に日中の11~12時頃の発電量が多くなる傾向があります。

限られた日照時間中の太陽光をいかに効率よくつかまえるかが発電効率を上げるポイントです。

季節による変動

季節に応じて発電量は変化します。1年の中で一番発電量が多いのは春の3~5月で、意外にも日照時間が長い夏ではありません。これは、太陽光パネルが高温を嫌うことに起因しています。ソーラーパネルの内部は高温に弱いシリコンでできているため、極端に温度が上がると発電効率が落ちてしまうのです。

ソーラーパネルの発電量のピークは25℃前後で、一般的には1℃上がるごとに0.4~0.5%の発電効率が落ちると言われています。真夏の炎天下では太陽光パネルの表面は70℃近くになることもあるため、ひどいときでは発電効率が20%ほども落ちてしまい、これが夏の発電効率を下げる最大の原因です。

春に発電量が多い理由は、夏に次いで日照時間が長く、気温も極端には上がらないからです。冬は高温による発電効率の低下はありませんが、日照時間が短いため発電量もそれほど多くありません。

天候による変動

天候は太陽光発電の発電量に大きな影響があります。くもりや雨に遮られて太陽光がパネルに届かないと発電されませんので、悪天候が続くと発電量が減るリスクが考えられる。天候による発電量への影響は大まかではありますが以下のようになります。

天候による発電量の変化

晴れ 100%
くもり 30~50%程度
10%程度
ほぼ0%

くもりや雨が多い地域にお住まいの人は、低照度(太陽光の量が少ない)でも発電できるソーラーパネルを選ぶことで天候による発電量低下リスクを軽減できます。雪が多い地域、特に豪雪地帯では積雪によりまったく発電できなくなる可能性を考えるかもしれません。

発電量が減る「損失係数」とは

発電量の計算式にも登場した「損失係数」。難しい言葉に聞こえますが、太陽光発電システムの発電量を減らしてしまう要因のことです。発電量が減ってしまう主な要因は以下の通りです。

表面温度が25℃以上の高温

夏場は発電量が減る理由について先ほどもご説明しましたが、7月や8月などの真夏には、太陽光パネルの表面温度が60~70℃ほどまで上昇します。25℃をピークにして1℃上昇すると0.5%の出力が低下すると言われているため、真夏のピーク時には20%近くも発電効率が落ちていると考えられます。

冬場は日照時間が短く寒い日が続くため、なんとなく発電量が少なそうなイメージを持つかもしれません。しかし、冬場はソーラーパネルの表面温度が下がるため、カタログ掲載値以上の出力が出ている事例もあります。太陽光パネルを比較検討する際は、夏場の発電効率だけでなく年間通した発電量とコストのバランスを見て判断することが必要です。

なお先ほど高温だと発電効率が0.5%落ちるとお伝えしましたが、この数値は熱に比較的弱いとされるシリコン結晶型ソーラーパネルのものです。近年では熱への弱さが改善されたソーラーパネルも登場しており、発電効率の悪化が0.4%ほどに抑えられた商品も登場しています。

ソーラーパネルの寿命

ソーラーパネルの発電能力は時間の経過とともに落ちていきます。各メーカーの算出したデータによればソーラーパネルの寿命は20~30年程度というものが大半ですが、実際はこの年数を過ぎても稼働を続ける太陽光発電システムもあります。そのため、場合によってはかなり長期間の使用も可能だと考えられます。

しかし、長期間使い続けるなどさまざまな条件により、ソーラーパネルの発電効率は落ちていきます。パネルの破損や故障、汚れも発電効率の低下につながりますので、太陽光発電を長期間続けたいなら経年劣化に強く故障しづらいパネルを選んでおくべきでしょう。

ソーラーパネル表面の汚れ

ソーラーパネルは一般住宅の場合屋根の上に取り付けることが多いですが、屋根の上には落ち葉や鳥の糞など下からは見えない汚れがついていきます。汚れている部分は太陽光が当たらず発電効率が落ちてしまうため、掃除も兼ねて定期的にソーラーパネルの点検を行うことをおすすめします。

また、ゴミが落ちているときには発電量が極端に減る場合があります。普段から発電量に不自然な変化がないかチェックしておくことで、汚れに早めに気づくことができるでしょう。

発電効率を上げるコツをご紹介

太陽光発電システムを設置する前に必ず検討したい、発電効率を上げるコツをご紹介します。ご家庭の状況によって対応が難しいこともありますが、まずは設置業者に相談してみましょう。

設置枚数を増やす

屋根の広さに余裕がある場合には、ソーラーパネルの設置枚数を増やせば発電量を増やせます。ただし、太陽が当たりづらいところにパネルを設置しても十分な発電量が得られません。

むやみやたらに枚数を増やすのではなく、業者とも相談しながら効率の良い設置方法を考えましょう。また設置枚数を増やせばそれだけ初期投資も増えますので、初期投資の予算と必要な発電量のバランスも含めて検討する必要があります。

向きや角度を工夫する

ソーラーパネルは太陽光が当たっている部分でしか発電しませんので、太陽光が当たりやすい向きや角度に設置することがとても重要です。太陽光が当たりやすい向きでおすすめなのは南向きで、これで100%の発電量を確保できます。

パネルの向きを東や西にすると15~20%、北向きだと35%も発電量が低下しますので、設置の向きはよく考えましょう。また、設置する傾斜角度も発電量に影響を与えます。ソーラーパネル設置に最適な角度は30度とされていますが設置場所や環境によっても若干異なりますので、設置業者と相談しながら進めましょう。

より精度の高いシミュレーションは業者に相談してみよう

太陽光発電の1日の発電量は、自分でも計算できることがわかりました。計算が得意な人は自分でチャレンジしてみると、発電量と売電価格のイメージが具体的につかめるはずです。

しかし、計算が合っているか不安な場合や、時間がなくて自分で計算できないこともあると思います。そうしたときには、太陽光発電のプロに相談してみましょう。

ズバットエネルギー比較では、業者の見積もりを一括で比較でき、問い合わせも簡単です。太陽光発電システム導入を検討しているなら、ぜひズバットエネルギー比較をご利用ください。

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