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太陽光発電TOPICS

発電電力量

(1) システムの太陽電池容量

システムの出力と言われる「太陽電池容量(kW)」は、システムで使用している太陽電池モジュールの公称最大出力の合計です。

例:3.6kWのシステムの場合

太陽電池モジュール 公称最大出力200Wが18枚。よって、
システムの太陽電池容量
= 200W×18枚
= 3.6kW

「公称最大出力」は、JIS C 8990で規定するAM1.5、放射照度1,000W/m2、モジュール温度25℃での値です。「セル実効変換効率(%)」は[モジュール公称最大出力(W)×100]÷[1セルの全面積(m2)×1モジュールのセル数(個)×放射照度(W/m2)] (放射照度=1,000W/m2)、「モジュール変換効率(%)」は[モジュール公称最大出力(W)×100]÷[モジュール面積(m2)×放射照度(W/m2)] (放射照度=1,000W/m2)、で算出しています。

(2) システムの瞬時発電電力

実使用時の瞬時の出力(発電電力)は、日射の強さ、気温、風速、周辺環境による影響等により異なり、最大でも各種要因(太陽電池モジュールの温度変化、パワーコンディショナの変換等、汚れ・配線ロス・逆流防止オード)による損失により、システム太陽電池容量の70~80%程度になります。

実際に使用した時の発電電力量は、日射量や設置条件(方位・角度・周辺環境など)によって異なります。

(3) 全国各地の年間推定発電電力量

RoofleX(KJ270P-5ETCG、KJ210P-5ETCG)5.490kWシステムを設置した場合

全国各地の年間推定発電電力量は、次の条件で算出しています。

  • 日射量データは、NEDO(国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構)/(財)日本気象協会「日射関連データの作成調査」(平成10年3月)の更新版として、NEDOより平成24年3月30日に公開されたデータ「年間月別日射量データベース(MONSOLA-11)」です。なお、このデータはNEDOの委託調査で日本気象協会が1981年から2009年の29年間の観測データをもとに作成したものです。
  • 計算方法は、JIS C 8907:2005 「太陽光発電システムの発電電力量推定方法」を利用しています。計算における各種要因による損失等の補正係数は次の通りです。
    ・太陽電池アレイ設置方式による加重平均温度上昇:21.5℃ (屋根置き形(折板設置含む))
    ・太陽電池モジュールの最大出力温度係数(αPmax)は、太陽電池モジュールの型式毎に若干異なります。
    ・基準状態の太陽電池モジュール温度(JIS C 8913より):25℃
    ・基本設計係数 K':0.926(総合設計係数から温度補正係数、インバータ回路補正係数を除いたもの)
    ・インバータ回路補正係数(実効効率)は、パワーコンディショナ変換効率(定格負荷時)の係数で代用しています。使用パワーコンディショナ:PVN-553(96.0%)
  • 太陽電池設置条件は、傾斜角30°、方位角: 0°(真南)、一面設置で算出しています。
  • 影、積雪、出力抑制、出力制御、火山灰、経年劣化による影響は考慮していません。
    実際に使用した時の発電電力量は、日射量や設置条件(方位・角度・周辺環境など)によって異なることがあります。

(4) 屋根の方位と傾斜角度による発電電力量比率

全国平均の場合(設置地域により比率は異なります)

方 位 角(単位:%)

(真南)
15° 30° 45° 90°
(東、西)
傾斜角 水平面 91.3 91.3 91.3 91.3 91.3
10° 96.1 95.9 95.4 94.5 90.4
20° 99.1 98.8 97.7 96.1 88.4
30° 100.0 99.5 98.2 96.0 85.3
40° 98.8 98.2 96.6 93.9 81.4
  • 全国10都市の設置角度に対する年間発電電力量比率の平均値〔方位角0°(真南)、傾斜角30°設置を100%とした場合〕

太陽電池モジュールを設置する屋根の方位は「真南」が最も効果的です。
また、屋根の傾斜角については30°前後が理想的です。

  • 注:北面は太陽電池モジュールの反射光により、近隣からの苦情や訴訟になる事例があります。事前に反射光の影響をご確認ください。特に北面設置は発電電力量の大幅な低下もあり、お薦めできません。又、北面に限らず太陽電池モジュールの反射光が近隣の建物に当たることがありますので、設置前に周囲に高い建物がある場合は販売窓口にご相談ください。

(5) 売電電力

太陽光発電システムで発電された電力は、まずは家庭での消費電力として利用されます。(全量買取ではない場合)
特に晴れた日の日中など、発電した電力が家庭で消費しきれずに余った場合には、余剰電力として電力会社に流れていき(=逆潮流)、電力会社が買い取ってくれます。(家庭から見ると、電力会社に「電気を売る」ことになるので、このことを「売電」と言っています)
朝や夕方、または曇りや雨の日に、太陽光発電の発電電力よりも家庭での消費電力が上回った場合には、まずは太陽光発電の電力を利用し、そして不足分のみを電力会社から購入します。

  • ※2電力会社や、季節、天候・日照等の条件により、イメージパターンと異なる場合があります。

(6) 発電電力量の環境貢献換算方法

CO2削減量

年間CO2削減量(g-CO2/年)=(551g-CO2/kWh-45.5g-CO2/kWh)× 発電電力量(kWh/年)

年間の発電電力量が3,000kWhの場合の年間CO2削減量は、0.5055kg-CO2/kwh × 3,000kWh/年 = 1,516.5kg-CO2/年

算出条件
  • CO2発生の比較対象は、省令で示されている代替値のCO2排出量551g-CO2/kWh
  • 太陽光発電システムの単位発電電力あたりのCO2排出量は、結晶系シリコン太陽電池の場合45.5g-CO2/kWh
  • 太陽光発電システムのCO2削減効果は505.5g-CO2/kWh
  • 結晶系シリコン、年産規模100MW、屋根設置型を基準とする
出典
  • 経済産業省、資源エネルギー庁「電気事業者ごとの実排出係数及び調整後排出係数の算出及び公表について」(平成27年4月1日)
  • 太陽光発電技術研究組合のNEDO委託業務成果報告書「太陽光発電評価の調査研究」(平成13年3月)
石油削減効果

年間石油削減量(リットル/年)= 0.227(リットル/kWh)× 発電電力量(kWh/年)

年間の発電電力量が3,000kWhの場合の石油削減量は、0.227リットル/kWh × 3,000kWh/年 = 681リットル/年となります。

算出条件
  • 石油熱量換算: 9,250kcal/リットル
  • 発電に必要なエネルギー: 2,098kcal/kWh
    (1kWh=860kcal、発電端効率41%より860÷0.41=2,098kcal/kWh)
  • 必要な石油量: 2,098÷9,250=0.227リットル/kWh
出典
  • 石油熱量換算は平成15年7月環境省「事業者からの温室効果ガス排出量算定方法ガイドライン(試案Ver1.4)」から、軽油とA重油の平均値より

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