太陽電池モジュールには、モジュール自体の温度が高くなるにつれて発電量が落ちるという特性があります。

次の図は、温度が25度のときの出力を100パーセントとしたときの、シリコン太陽電池における温度と発電出力との相関関係を表したものです。
temp_pm_hit

温度が0度であれば110パーセントもの出力がありますが、温度が75度になると80%以下の出力になる様子が見て取れます。

太陽電池モジュールはそれ自体の温度により発電量に差が出てくるのです。

では、年間を通して、太陽電池モジュールにとっての最適温度を保てるのか。太陽電池モジュールを透明な部屋で囲い、その中の温度をエアコンで調整しないと、はっきり言って無理です。しかし、そんなことをしたら、システム自体がさらに大がかりになりますし、何のための太陽光発電なのか訳が分からなくなりますよね。

太陽電池モジュール自体の温度を下げる対策がとられていない現在、100%の出力を確保できる日は、年間でそんなに多くないと言うことができます。

太陽電池モジュールの温度は一体どれくらいになるのか

一般的に、晴天時、屋根の上の太陽電池モジュールは、60〜70度になることが確認されています。

ただ、その土地の気温にも左右されるため、北海道などの寒冷地と、沖縄などの高温の地域とでは、北海道のほうが有利だと言うことができます。

一方で、北陸などの積雪の多い地域では、冬になると屋根の上の太陽光発電パネルが雪で覆われ、太陽光が太陽電池モジュールに届かなくなり、まったく発電しなくなってしまいます。

そういう意味では、日本海側の地域は、太平洋側の地域より太陽光発電については不利であると言えます(毎日、せっせと屋根の雪下ろしをするのであれば別ですが……)。

どのような地域が太陽光発電に最も向いているのか


出典:自作DIYソーラーと太陽光発電で売電・節約・エコ人生
「太陽光発電に関してベストな地域ってどこなんだろう」
太陽光発電についての記事を色々と書いていて、最近、ふと、そう思いました。

「年間を通して、晴れる日が多い地域」が最も適している!そう仮定し、色々と調べてみると、“ほぼ”正解でした。そう、“ほぼ”正解でした。

太陽光発電を行うためには、“晴れている”ことが条件だと思い込んでいたのですが、実は、曇りや雨の日でも発電自体はするのです。

ただ、発電量は晴れの日を100%とすると、曇りの日は約30%程度、雨の日で10%程度となります。つまり、空が明るい、いわゆる昼間には発電はするのです。ですから、太陽光発電に最も適している地域というのは、“晴れの日が多い地域”というよりも、“日照時間が長い地域”と言った方が、正解なのです。

ちなみに、快晴、晴れ、曇りの違いをご存じですか?これらは、ある一定の枠内に雲がどれくらいあるのかで決定されます。

ある一定の枠内を10として、その枠内にある雲の量が0~1の場合を“快晴”、2~8の場合を“晴れ”、9~10の場合を“曇り”と言います。空が8割がた雲に覆われていたとしても、天気は“晴れ”になります。また、この雲量ですが、機械などを使わずに目視で量られます。コンピューター全盛のこの時代に、少し変な感じがしますよね。

2013年度の県庁所在地で見た年間日照時間ベスト10

  • 1位 山梨県 2461.5時間
  • 2位 宮崎県 2410.5時間
  • 3位 高知県 2372.9時間
  • 4位 群馬県 2366.4時間
  • 5位 三重県 2365.5時間
  • 6位 愛知県 2355.3時間
  • 7位 徳島県 2326.8時間
  • 8位 岐阜県 2315.6時間
  • 9位 大阪府 2299.5時間
  • 10位 静岡県 2297.6時間

総じて言うと、やはり太平洋側の方が日照時間は長いようです。

ここで、1kW当たりの年間発電量のある都道府県別データからその発電量のベスト5をピックアップしてみると、
1位 山梨県
2位 長野県
3位 徳島県
4位 静岡県
5位 群馬県

と、このようになります。

1位の山梨県は日照時間も1位なことから納得がいきます。では、2位の長野県は日照時間がベスト10にすら入っていないのに、なぜ2位なのか。これは、長野県の夏場の気温に関係しています。気温が低いために、太陽電池モジュール自体の温度が上がらず、発電効率が落ちなかったことが原因として考えられます。

“日照時間が長い=発電量が増える”というのは疑いようもないところなのですが、長野県の例のように“日照時間”の長さだけが発電量に影響するわけではないのです。

屋根の向きやその傾斜など、太陽光発電システムの設置環境も、もちろん大きく関係してきますが、太陽光発電に適している地域についての結論は、おおよそ太平洋側で降水量が少ない地域がよいと言うことができそうです。

さらに高温となる夏に気温が全国平均より低くなる地域という条件を付けくわえると、最も適している地域は、どうも山梨や長野、群馬といった内陸部だと言えそうです。

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