今回の記事では、発電量の計算方法を詳しく解説していきます！

この記事を見れば、皆様もご自身のお家の発電量を知ることができます！

それではいってみましょう〜！

1日の発電量計算に必要な太陽光発電の「単位」について

1日の発電量を計算するときに大切なのは、単位をしっかりと理解することです。

正しい数値を出すためには、それぞれの単位が何を意味しているのかを把握することが欠かせません。

発電量を計算する際に使う2つの単位は、書き方がよく似ているので、間違えないように気をつけましょう。

kW(キロワット)

kWは太陽光パネルが一瞬でどれくらい電気を作れるかを示す単位です。

Wという表記も見かけますが、1kWは1000Wと同じと考えてください。

太陽光発電でのkWは、電気をどれだけ作る力があるかを示していて、

kWが大きいほどたくさんの電気を作れます。

家で使われる太陽光パネルは、一枚あたり100Wから400Wくらいの力を持っていることが多いです。

パネルをたくさん設置すればするほど、作れる電気の量は増えますが、その分、かかるお金も多くなります。

発電容量とは、その太陽光発電設備がどのくらいの電気を作り出せるかを示す数値になります。

kWh(キロワットアワー)

kWは電力を生成する際の能力を、一方kWhは1時間に生成される電力量を指します。

例えば、100kWの能力を持つ太陽光パネルが1時間動作した場合、生成される電力は100kWhとなります。

kWとkWhの区別が難しい時は、「”h”がついている方が時間ごとの電力を表している」と思い出してみてください！

システム容量1kWの太陽光発電の年間発電量は約1,000kWh

太陽光発電をするとき、電気をどれだけ作れるかがとても大事になります。

その量が多ければ多いほど、売れる電気の量も増えて、収入が上がります。

太陽光発電の団体、太陽光発電協会（JPEA）では、太陽光パネル1kWごとに、

1年間でおよそ1,000kWhの電気を作れると考えています。これを基に考えると、

1日に約2.7kWh、1ヶ月だと約83kWhの電気を作ることができる、という目安が出てきます。

でも、これはあくまで平均の話です。実際にどれだけの電気が作れるかは、

太陽の光の量や、発電所がどこにあるか、使っているパネルの種類や

パネルがどれくらい古いかによって、変わってきます。

正確な発電量を知りたいときは、専門の業者さんに調べてもらうのが一番確実です。

ですが、これから大体の発電量を出す計算方法をご紹介します！

太陽光発電の1日の発電量の計算の仕方

NEDO（独立行政法人 新エネルギー産業技術総合開発機構）が発行している、

太陽光発電導入ガイドブックを基に、年間予想発電量の計算方法を説明します。

年間予想発電量は以下の式で導けます。

年間発電量の計算式

年間予想発電量（kWh/年）
＝接地面の1日あたりの年平均日射量（kWh/㎡/日）
× 損失係数 × システム容量（kW）× 365 ÷ 1（標準状態における日射強度 kW/㎡）

損失係数

損失係数とは、太陽光パネルがどのくらいの電気を失うかを示す数値です。

この数値には、パネルの種類やパネルについた汚れ、気温が上がることによる電力の損失が考慮されています。

NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）では、この損失係数を0.73としています。これは、予想される発電量のうち、実際には約27%が失われると予想するということです。

つまり、発電量が予想よりも27%少なくなることを想定しています。

ただ、この数値は太陽光パネルのメーカーや設置の仕方によっても変わってくるので、一概には言えません。

各設置環境や条件によって、損失の大きさは異なります。

過積載の太陽光発電の1日の発電量の計算の仕方

最近の太陽光発電の世界では、「過積載」という方法がよく使われています。

過積載とは、電気を作るパネルの数を、パネルから電気を取り出す装置（パワコン）の能力よりも多くする方法です。

この方法だと、朝や夕方、または雨や曇りの日など、太陽の光が弱い時でも、より多くの電気を作ることができます。

ただ、晴れた日はパワコンの能力を超えてしまうほど電気が作れてしまうので、その超えた分は使わずに捨てます。

この超えた分を捨てることを、「ピークカット」と呼んでいます。

でも、1年間トータルで見ると、ピークカットをしても、結局はもっと多くの電気を作ることができます。

過積載をする場合には、ピークカットを計画に入れながら計算する必要があります。

そのため、普通の計算方法とは少し違う式を使います。

具体的には、普段使う「システム容量」という部分を、「パネル容量×ピークカット係数」に置き換えて考えます。

計算の例を挙げると、年間で作れる電気の量は、土地の1日平均の太陽の光の量と、パネルの数、ピークカットをするための係数を使って計算します。

年間で作れる電気の量（kWh/年）＝ 1日あたりの太陽の光の量（kWh/㎡/日）× 損失係数 × パネルの数（kW）× ピークカット係数 × 365 ÷ 1（普通の日射強度 kW/㎡）

ここで、「パネル容量にピークカット係数を掛ける」というのは、パネルが100kWある場合に、だいたい0.85を掛けることで、ピークカットで捨てる電気の量を計算に入れています。

季節・時間帯・気候で太陽光発電の発電量は変わる

太陽光発電の年間発電量は、設置エリア、季節、天候、時間帯によって変化します。

発電量がどう変化するかそれぞれ解説していきます。

季節による発電量の変化

季節によって日照時間が変わるため、発電量は変化します。

太陽光発電の月間平均発電量が最も多い月は5月です。

実は、気温が高いとパネルの発電効率が低下します。

パネル温度が２度上昇する度に、発電効率は1%ずつ低下！

真夏には、太陽光パネルの温度が80度以上になることがあり、そのせいで発電効率が30%近くも下がることがあります。

基準となるのは25度なので、温度が上がると効率が落ちてしまいます。

一方で、5月は気温が低めで日差しもちょうど良いため、発電効率が一番良くなります。

ただ、最近は気候変動の影響で、季節ごとの日差しの量も大きく変わってきています。

時間帯による発電量の変化

1日の中で太陽光発電の発電量をグラフにすると、太陽が一番強くなるお昼12時を頂点にして、山のような形を描きます。特に、11時から13時の間は、1日の発電量の4割を担っています。

しかし、設置したパネルの数が多い場合は、朝から夕方まで発電量が高い状態を保ち、グラフが台形に見えることがあります。

それでは、家で使う太陽光発電システムは、1日にどれくらい発電するのでしょうか？

家庭用の太陽光パネルは、だいたい3〜5kWのものが多く、1日の発電量はおよそ8.2〜13.7kWhと考えられます。

もし、国の固定価格買取制度（FIT制度）を使って、余った電気を売る場合は、システムの大きさが10kW未満になります。

ただ、発電量は日差しの強さによって変わるので、地域やパネルの向きなどによっても違ってきます。

なので、ここで話した1日の発電量はあくまで目安として考えるのが良いです。

太陽光発電は、太陽が出ている間にしか電気を作れないので、日差しの強さによってその量は常に変わります。

例えば、東京の場合、1年間の日照時間は平均で約5.7時間となっています。

〈表〉東京の日照時間の月合計値（2021年の場合）

上に出てくる月ごとのデータを見ると、雨が多い6月や9月は日の光を受ける時間が短めですが、春の4月や秋の11月は日の光を受ける時間が長くなります。

もっと詳しく調べてみると、1日の中でも日の光の強さは時間によって変わります。

例えば、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）が出しているデータで、東京の5月に日の光が一番多くなる日を見ると、日中の正午ごろが一番光が強くなって、その時のグラフが山の形をしていることが分かります。

〈図〉東京都の5月の水平面日射量

太陽光発電で作る電気の量は、太陽の光の量に、だいたい合わせて増減します。

資源エネルギー庁が出している、下の図をご覧ください。

場所や季節によっても変わりますが、晴れた日（黄色い図）では、朝日が昇るとともに少しずつ電気を多く作り始めて、お昼ごろには一番多く電気を作ります。

そして、夕方にかけて太陽が沈むと、電気を作る量も徐々に少なくなっていきます。

〈図〉太陽光発電の天候別発電電力量の推移

このグラフから分かる通り、太陽光発電で作られる電気の量は、その日の天気によって大きく変わります。

晴れた日には、正午ごろに最も多くの電気を作り、まるで弓を描くようなカーブを描きます。しかし、曇りや雨の日は電気の作られる量がぐっと減り、特に曇りの日は電気が作られる量が不安定になります。

このように太陽光発電の電気量が天候に左右されるのは、太陽光発電がどうやって電気を作り出しているのかという仕組みと深く関係しています。

ソーラーパネル1平方メートルあたりの発電量は？

一般に、家につけるソーラーパネルは、縦が約1.5メートル、横が1メートルくらいの大きさです。

そして、1枚のパネルがどれくらいの電気を作れるかという目安、つまり公称最大出力は、メーカーや製品によっていろいろですが、だいたい250W〜380Wほどが多いです。

これをパネルの大きさで割ると、おおよそ1平方メートルあたり180W〜220Wくらいの電気を作ることができると考えられます。

ただし、これはあくまで大まかな数値なので、実際のところはメーカーのウェブサイトなどでしっかり確認してください。

また、いくつかのメーカーでは、ウェブサイトで簡単に発電量を計算できるツールを提供しているので、それも参考にしてみてください。

参考資料

XSOL「住宅用太陽電池モジュール」
サニックス「製品情報」
ソーラーフロンティア「太陽電池モジュール」
シャープ「太陽電池モジュール　NU-259AM　仕様/寸法」

地域や季節によって発電量はどのくらい違う？

太陽光発電で作れる電気の量は、住んでいる場所や時期によって変わります。

今度は、日本全国で太陽の光の量と発電量が、地域によってどれほど違うのかを見てみましょう。

地域別発電量の目安

〈表〉各地の年平均日射量と年間予想発電量（都道府県庁所在地の地域別発電量係数）

　

こちらの表は、環境省が出している「令和元年度再生可能エネルギーに関する情報をまとめた報告書」からの情報です。

この表には、日本の各県庁所在地での1年間の平均日射量と、太陽光発電の設備が1kWあたりどれくらいの電気を1年間で作るかという予想が載っています。

データから明らかなように、太陽の光がたくさん当たる場所ほど、多くの電気を作ることができる傾向にあります。

例えば、全国で最も日射量が多いとされる山梨県甲府市では、1kWのシステムで年間1339kWhの電気を作ると予想されています。

それに比べて、日射量が最も少ない秋田県秋田市では、同じ1kWのシステムで年間1095kWhしか作れないとされています。

このことから、場所によって太陽光発電で得られる電気の量には大きな差があることが分かります。

ただし、実際には地形や家の向き、周りの環境などによっても日射量は変わってきますので、これらの数字はあくまで目安として考えたほうがいいでしょう。

季節別発電量の目安

太陽光発電を設置しようと考えている人の中には、少し間違った理解をしている方がいらっしゃいます。

その誤解とは、「太陽光発電は夏に一番たくさん電気を作る」という考えです。

実は、地域によって違いますが、関東地方などでは、夏よりも春の初めから初夏にかけてのほうが、電気をたくさん作ることがデータで明らかになっています。

〈図〉小田原市役所に設置された太陽光発電システム（60kW）の月別の発電量と日射量のグラフ（令和3年4月~令和4年4月）

　
このグラフは、神奈川県小田原市の市役所庁舎にある太陽光発電の様子を示しています。

過去1年を見ると、5月に最も多く電気を作っていて、8月から9月にかけては少なくなっています。

なぜ、日差しが強い夏に電気をたくさん作れないのかというと、その理由の一つに温度が関係しています。

ソーラーパネルは、温度が低い方がうまく電気を作れる性質を持っています。

逆に、暑いと性能が落ちてしまいます。

ソーラーパネルの性能を示す「公称最大出力」という数値は、国の基準である日本産業規格（JIS）により、温度25℃など決まった条件下で測られます。

温度が25℃以下だと、この公称最大出力よりも性能が良くなることがありますが、25℃以上になると性能が下がり始めます。

特に夏には、ソーラーパネルが70℃を超えることもあり、性能がかなり落ちてしまいます。

なので、春から初夏にかけて、日差しが十分でパネルがあまり熱くならない時期の発電量が一番安定して多いと言えます。

一方で、冬は寒くてもソーラーパネルはしっかりと働くと言われています。

一部の製品は、周囲の温度がマイナス40℃以上なら動作しますので、日本のほとんどの地域で冬でも大丈夫です。

ただ、雪がパネルに積もると、発電ができなくなります。

薄く雪が積もるだけで、パネルが汚れているのと同じ状態になってしまいます。

晴れていても、雪で覆われたパネルからは電気が作れません。

さらに、冬は日照時間が短いため、全体としては発電量が少なくなります。

参考資料

環境省「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」
神奈川県小田原市「市役所太陽光発電システムの発電量実績(推定)」
XSOL「XML120-380L 単結晶 太陽電池モジュール」
ソーラーフロンティア「単結晶シリコンモジュール取扱説明書 SFB250-88A」

天候による発電量の変化

太陽光発電で電気をたくさん作ることができるのは、晴れた日が一番です。

でも、曇っている日でも、晴れの日の半分くらいの光は届いているので、発電量も半分ぐらいは期待できます。

太陽からの光には、直接太陽光パネルに当たる「直接日射量」と、空気中を散らばった光の「散乱日射量」があります。

この散乱日射量のおかげで、曇りの日でも電気を作ることができます。

ただ、雨や雪の日は雲がさらに厚くなってしまうので、光が少なくなり、1kWhにも満たない発電量の日もあります。

特に、大雨で空が暗くなるような日は、昼間でも発電量がゼロになることもあります。

けれども、パネルに対して多くの発電設備を設置している「過積載」の状態では、曇りや雨の日でもある程度発電ができます。

過積載が多いと、晴れていない日の発電量の減少を少し抑えることができます。

発電量を効率化し最も大きな発電量を得るためのポイント

発電量をより多くするためには、太陽光発電の効率を良くすることが必要です。

これから効率を上げるためにできることをお話しします。

まず、施工する前に確認すべき3つの大切なポイントがあります。

すでに設置してある場合は、最後のポイントをご覧ください。

変換効率の高い太陽光パネルを採用する

「変換効率」とは、太陽光パネルが太陽の光をどれだけ効率よく電気に変えることができるかを示しています。

効率が良い太陽光パネルは、より多くの電気を作ることができます。

最近では、表と裏の両方で電気を作ることができる両面パネルなど、さらに効率を良くする技術も開発されています。

パネルを選ぶ時は、その発電効率をしっかりチェックすることが大切です。

太陽光パネルの向きを最適化する

基本的に、太陽光パネルは真南に向けて設置することで、太陽の光をたくさん受けることができ、その結果、発電量が増えます。

しかし、住んでいる場所によっては、真南向きに設置できないこともあります。

最近では、設置するパネルの枚数を増やすために、パネルを平置きにしたり、東西に向けて設置するなど、新しい考え方も登場しています。

１枚あたりの効率は少し下がるかもしれませんが、全体としてはもっと多くの電気を作ります。

なので、専門家に相談しながら、１枚あたりの効率だけでなく、全体のバランスを考えた設計をすることが大切です。

設置角度を最適化する

太陽光発電で大切なのは、太陽の光がパネルにできるだけ直角で当たるようにすることです。

このようにすることで、たくさん電気を作ることができます。

日本では、一般的にパネルを30度の角度で設置すると発電効率が良いとされています。

ですが、住んでいる場所や季節、そしてパネルが向いている方向によって、最適な角度は変わってきます。

最近では、パネルを少しでも多く設置できるように、角度を調整することも考えられています。

そのためには、専門家のアドバイスを聞きながら、自分の家に最適な設計を考えることが大切です。

メンテナンスをしっかり行う

太陽光発電の効果をずっと高く保つためには、定期的なメンテナンスが欠かせません。

メンテナンスには費用がかかるので、少し気が引けるかもしれませんが、メンテナンスを怠ると発電量が下がったり、パワーコンディショナーが突然止まってしまうことに気づかず、結果的に売電収入が減ってしまうことが多くあります。

パネルが汚れたり、草木の影がかかったりすると、発電量が落ちることにも早く気づけます。

最初はメンテナンスに費用がかかるように感じますが、トラブルに気づかずに長期間放置してしまうと、後で大きな損失を被ることになるかもしれません。

最低限のメンテナンスにはしっかりとお金をかけた方が、長い目で見てお得です。太陽光発電のメンテナンス費用に関する詳細は、専門の記事でチェックしてみてください。

注意点・太陽光パネルの販売会社によって費用が異なる

太陽光パネルを買うときは、本体の価格や設置にかかる費用がお店によって違いますので、予算に合わせて様々な会社を見比べて選ぶことが大切です。

中には、初期費用を安くして設置できるお店もあるので、出費を抑えたい人には、初期費用無料で設置してくれる業者がいいかもしれません。

まとめ

今回の記事では発電量の計算の仕方を解説いたしました！

計算は難しいという方でも、文字の部分にご自身のお家の当てはまるところを入れて計算してみてはいかがでしょうか！

ただ、この計算であっているのかわからない、そもそも計算が苦手でよくわからない方という方もいらっしゃると思います。

気になる方は、ぜひ一度住まいるエコ本舗にお問い合わせ下さい!

お客様と一緒に納得のいくまでお教えします！

また、その他、不安なことや、導入したいけどどうしよう…という方も一度お問い合わせ下さい!

住まいるエコ本舗はメリットだけでなくデメリットもしっかり把握してもらい、お客様に安心してもらうことを第一に販売しております!

もちろん、住まいるエコ本舗だけではなく、複数社に見積もりを依頼することをお忘れなく!

最後までお読みいただき、誠にありがとうございました！