太陽光発電を導入する際、やはりコストパフォーマンスやどれくらい発電してくれるのか、気になってしまいますよね。

そこで住まいるエコ本舗のこの記事では、太陽光発電を導入する前に太陽光発電の発電量が変わる原因と発電量を上げるためのポイントを紹介します。

また、効率的に発電するための「過積載」や「ピークカットロス」について説明していきます。

発電量の計算方法やシミュレーション方法が分かれば、太陽光発電をより計画的に運用できるでしょう。

年間発電量を計算しよう

太陽光発電を運用する際には、年間の発電量を把握することが大切です。

発電量を把握することで、売電収入の計算や効率的な運用の計画を立てることができます。

ここでは、1日あたりの発電量の計算方法と、シミュレーションツールやモニターについて解説します。

1年の発電量の計算が必要な理由

一年の発電量の計算が必要な理由として、導入するシステムがどれだけ稼働し、発電量を確保できるかを事前に把握する必要があります。

それは発電量の計算から、発電量や経済性をシュミレーションすることで、太陽光発電を導入するメリットを事前にイメージすることができるからです。

これによって収支計画を立てることもできるので、導入予定のシステムがどれだけ発電するか理想の発電量はどれくらい必要かなど、導入してから後悔することがないように、しっかり確認しておきましょう。

太陽光発電の年間発電量の計算方法

太陽光発電の発電量は、太陽光パネルの出力と年平均日射量によって計算されます。

環境や設置条件によって発電量が異なる為、自宅のパネルの出力に合わせて計算し、どの程度の発電量が期待できるかを確認しましょう。

太陽光発電の1年の発電量は、[太陽光パネルの出力（システム容量）]×[年平均日射量]×[損失係数（０．８５）]
×[365日（1年）]で算出が可能です。

太陽光パネルの出力（システム容量）は、発電可能な容量を容量を示しています。

単位は一般的にkW（キロワット）です。

一方、日射量は太陽からの放射エネルギーの量を指します。太陽光パネルに照射される太陽光の量を表し、天候や季節の影響を受けやすい特徴があります。

太陽光発電システムの出力を増やす【過積載】とは？

太陽光発電における過積載とは、パワーコンディショナの出力を超えるパネルを設置することを意味します。これは効率よく太陽光発電を運用する一つの方法です。

例えば、パワーコンディショナーの容量が49.5kWに対して、100kWのパネルを設置したとき、過積載となります。

過積載の場合、パネルから送られる電圧が通常よりも高くなります。

この高い電圧は、朝や夕方など日照量が少ない時間帯でも、十分な発電量を確保することができます。

その結果、時間帯による発電量の差が少なくなり、全体の発電量が増えるというメリットがあります。

さらに売電による収益も増加する可能性があります。

ただし上限容量は、地域の気温や太陽光パネル、パワーコンディショナーの仕様によって異なります。

そのため、地域や使用部材に合わせた設計が必要です。

太陽光発電の発電量計算に必要な「損失係数」

太陽光パネル1枚あたりの理論的な出力は約200Wですが、実際の稼働時には屋外環境における汚れや温度上昇などの外的要因により、一定の発電量に損失が生じます。

この損失を考慮するために、損失係数と呼ばれる数値が用いられます。

一般的には0.85程度の損失係数が使用されます。

シミュレーションやモニターも活用しよう

発電量の計算方法としてシミュレーションソフトを利用することも一つの方法です。

発電量を確認する為に、条件を入力すると発電量や収益などの重要な指標を確認します。

これにより、設置場所やパネルの仕様を調整することが可能です。

そして得られた情報をもとに、太陽光発電システムの運用計画を策定します。

これには、長期的な投資回収期間やメンテナンス計画などが含まれます。

こちらを参考に地域に合わせて、シュミレーションしてみてください！

LIXIL｜太陽光発電システム導入シミュレーション

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際には、単位の理解が非常に重要です。

正確な数値を得るためには、使用されている単位が何を表しているかを理解することが必要不可欠です。

発電量計算において使用される2つの単位は表記が似ているため、誤解を避けるために注意が必要です。

kW(キロワット)

kWは太陽光パネルの瞬間的な発電出力を表します。

一部の場合、Wで表されることもありますが、1 kWは1,000Wに相当します。

太陽光発電におけるkWは、電力を生み出す力の強さを示しており、kWが高いほどより多くの電力を生成できることを意味します。

住宅用の太陽光パネルは一般的に、1枚あたり70Wから250W程度の発電能力を持っています。

太陽光パネルの枚数を増やすと発電能力が向上しますが、その代わりに設置費用も増加します。

kWh(キロワットアワー)

kWhで表されるのは、1時間当たりの発電量です。

kWが電力の出力を指すのに対し、kWhは電力の量を表しています。

例えば、1枚100kWの太陽光パネルを1時間稼働させると100kWhの電力を得ることが可能です。

kWとkWhの違いが分からなくなったときは、

「時間を表すhourの『h』が付いているほうが1時間当たりの発電量を表す」

と考えるとよいでしょう。

屋根について

家庭用太陽光発電の設置に必要な面積
【容量別の必要面積有り】

2階建て36坪の平均的な戸建住宅の場合屋根面積は80〜100㎡、外壁面積は140〜180㎡程度が一般的です。

よくある質問で
「家庭用太陽光発電を設置するために、どれくらいの屋根面積が必要なのか教えていただけないでしょうか。何か設置するにあたっての注意点もあれば教えてほしいです。」といったご質問を頂きます。

こんなお悩みにお答えします。

結論からお伝えすると、太陽電池容量当たり7倍〜8倍の屋根面積が必要になります。

ただし、下記のような切妻屋根や片流れ屋根に限ります。

例えば3kWと6kWの場合

太陽光発電の設置に必要な屋根面積は、太陽光パネルの容量によって異なります。

たとえば、3kWの太陽光発電の設置には約22㎡の屋根面積が必要であり、6kWの太陽光発電の設置には約42㎡の屋根面積が必要です。

屋根の平面図や屋根伏図がある場合、その面積を7か8で割ることで、大まかに何kWの太陽光パネルを設置できるかがわかります。

寄棟などの屋根形状が複雑な屋根の場合

屋根形状が寄棟など複雑なものである場合、太陽電池容量の7倍から8倍で屋根面積を計算することはできません。

なぜなら、屋根１面あたりの設置できる太陽光パネルの数が少なすぎて、太陽光発電としての機能を果たせない場合があるからです。

一方で、屋根形状が長方形の切妻屋根や片流れ屋根の場合、太陽電池容量の7倍から8倍の屋根面積が必要であることを認識しておくことも重要です。

太陽光パネルの設置基準

次に、太陽光パネルの設置面積の基準について見ていきましょう。

太陽電池の設置基準は、国で基準が定められており一般的には太陽電池の周りに300mm以上のスペースを確保する必要があります。

先程お伝えした太陽電池容量当たり7倍～8倍の屋根面積が必要というのは、この300mmのスペースを考慮しております。

台風や強風時に太陽電池にかかる風による吹き上げの力を和らげ、太陽電池が飛んでいかないようにスペースの確保をするために、国は300mmの離隔距離を設けるように基準が定められております。

スペースが取られていない太陽光発電も時々ございますが、屋根材一体型の太陽光発電であれば、住宅メーカーが強度計算をしているため問題はありません。

現在、基本的に多いのは、太陽光パネルの周り300mmの離隔距離を設けて設置するケースです。

設置条件によって太陽電池の設置面積は変わる

何によって設置面積は変わるのか

・屋根形状
・太陽光パネルの取り付け金具

どのくらい太陽光発電が自宅に乗るのか知りたい方は、是非住まいるエコ本舗で見積依頼をしてみましょう。

平面図や立面図などがあれば、その図面を送るだけで何kWの太陽光パネルが乗せられるのか、その時の費用がどれくらいなのかがわかります。

屋根形状によって必要面積は変わる

まず、屋根形状によって必要面積が変わります。

先程も少しお伝えしましたが、複雑な屋根であれば広い設置スペースが必要です。

屋根が平らでない場合、太陽光パネルの設置はできませんので、曲がっている屋根への設置は不可能です。

どのような形状の屋根でも、国の設置基準である周囲300mmの離隔距離が必要です。

そのため、屋根が複雑なほど太陽光パネルを設置するのが難しくなります。

新築の住宅では、太陽光パネルを多く設置するために、切妻屋根や片流れ屋根などの形状が採用されることが一般的です。

実際、最近建てられた住宅の多くは似たような形状の屋根をしています。

住宅街を歩いている際には、屋根の形状を見てみると、その地域で採用されている屋根の形が分かりますので、興味深いかもしれません。

太陽光パネルの取り付け金具によって必要面積は変わる

屋根材とは具体的になに？

一般的な屋根材は、スレート屋根、金属屋根、瓦屋根の3種類です。

これらの屋根材には、それぞれ適した太陽光パネルの取り付け金具があります。

そのため、取り付け金具によって必要な屋根面積が変わってきます。

また、一部の金具メーカーは、技術の革新により、周囲300mmではなく200mmでも国の基準を満たすことができる金具を提供しています。

このような進化もありますので、具体的な情報は住まいるエコ本舗にお問い合わせいただければと思います。

太陽光パネルの容量別の必要な屋根面積

1kWの太陽光発電以外については、一般的に太陽光パネル容量の7倍から8倍の屋根面積があれば設置可能です。

具体的には、切妻屋根や片流れ屋根の場合、太陽光パネル容量ごとに7倍から8倍の屋根面積が必要とされます。

ただし、これはあくまで目安であり、実際にはご自宅の平面図や立面図を見て設計することが必要です。

そのため、複数の業者に見積もりを依頼し、設置可能かどうかを確認することをおすすめします。

もしこの記事を読んで、住まいるエコ本舗に見積もりを依頼したいと思われた方は、以下のリンクからお気軽にご相談ください。

太陽光発電の1日の発電量が変動する4つの原因

太陽光発電の発電量はさまざまな要因によって影響を受け、常に一定の発電量が得られるわけではありません。

発電量の変動要因を把握することで、太陽光発電をより効率的に運用することができます。

以下では、太陽光発電の1日の発電量が変動する主な要因について4つ紹介します。

月ごとの変動

太陽光発電は月ごとに発電量が異なります。

発電量は天候や日照時間の違いで変動するためです。

一般的に、日照時間が長い4月と5月は発電量が多くなります。

1年で最も日の長い夏至があるにもかかわらず、6月の発電量が落ち込むのは、梅雨で曇りや雨の日が多い影響です。

一方、1年の中で最も日が短く日照時間が減る12月は発電量も減ります。

11月や1月の発電量が少ないのも同じ理由です。

季節ごとの変動

天候の傾向や日照時間が異なるため、季節ごとにも発電量の違いが見られます。

最も発電量が多いのは春です。

晴れている日が多く、日照時間が長い夏のほうが発電量は多いと考える方もいるでしょう。

しかし、太陽光パネルは温度が高過ぎると出力が低下する性質があるため、気温が高い夏はロスが発生して発電効率が下がります。

ピークカットによる発電量ロス

太陽光パネルにおけるピークカットロスとは、パワーコンディショナーの容量よりも太陽光パネルの出力が大きい場合に発生する現象です。

つまり、太陽光パネルが一定の容量を超えて発電すると、パワーコンディショナーが設定された最大容量までしか出力を制御せず、超過した部分の発電が制限されることを指します。

このような制限は、システムの安全性や安定性を保つために行われます。

ピークカットロスは、太陽光発電システムの設計や運用において考慮すべき重要な要素の一つです。

ピークカット値は季節によっても変わる

群馬県の高崎エリアでのピークカットの発生