太陽光発電の性能などについては、常識的な考えが当てはまる部分と、まったく当てはまらない部分とがあります。

また、日照時間についても想像と全く違うデータに驚かされることがよくあります。

沖縄は太陽が燦々と降り注いでいて、太陽光発電にはもってこいの場所ではないかと思われがちですが、はたして本当にそうなのでしょうか?また、北海道のような寒い地域は太陽光発電には不向きなのでしょうか?探ってみました。

沖縄の日照時間について

沖縄は年間を通じて本州などよりも日照時間が長いように思われていますが、意外や意外、冬場から初夏にかけての日照時間は全国平均を大きく下回っています。

特に1月から4月の半ばにかけては、全国平均よりも平均数時間も日照時間が短い状況です。その理由として、冬から春先にかけては、晴れの日が少ないという点が挙げられます。

しかし、沖縄の日照時間は5月から10月にかけて全国平均を大きく上回ります。

全国平均の日照時間は、4月と8月を頂点とするM字形の折れ線グラフを描くのに対して、沖縄では7月を頂点にした山の形で折れ線グラフが推移します。特に7月は全国平均の1.3倍もの日照時間があります。

沖縄での年間の日照時間は全国平均を下回るものの、6月から10月にかけての夏の間は全国平均の日照時間を大きく上回るため、合計した沖縄の発電量は全国平均よりも高い状況です。ただし、夏場は台風などが到来するため、設置場所には充分注意する必要があります。

太陽光発電に使用するソーラーパネルの性質について、暑さや寒さで発電量が変わるの?

夏場の沖縄での発電量が全国平均を大きく上回る理由に、真夏に極端な気温上昇が起こりにくいという点が挙げられます。

沖縄の夏の最高気温の方が、本州や北海道、九州や四国よりも低いなんて嘘のような話しですが、実際、沖縄で35℃を超える真夏日はほとんどありません。「真夏には沖縄へ避暑に!」という旅行会社のキャッチフレーズがありますが、事実沖縄の方が涼しいという現実があります。

太陽光発電に使用するソーラーパネルは、気温が上がると熱損失が生じて発電量を大きく低下させてしまいます。

全国平均の7月と8月の発電量が伸びない理由はそこにもあります。しかし、沖縄は海に囲まれているため、真夏の異常な気温上昇はなく、熱による損失が生じにくい環境です。また、年間を通じて温暖な気候であるため、太陽光発電にはとても向いている地域といえます。

ただし、沖縄の場合は強烈な台風が到来するため、強風に耐える太陽光発電の設置が必要になります。

また、強風だけでなく海から吹き付けてくる潮風の被害対策も必要になります。太陽光発電を設置する際には、塩害耐性の認証を取得しているメーカーを選択することや、塩害を防止するために錆びにくいステンレス鋼などで骨組みを作るといった工夫が必要です。

北海道の寒い冬には発電量が激減する?

さきほどは、高温になると電気変換のロスが増して熱損失が生じ、発電量が低下することに触れましたが、それでは気温が下がった場合はどうなのでしょうか。ソーラーパネルの性質にもよりますが、ほとんどの場合、寒い気温での発電効率にはさほど影響がないことがわかっています。

つまり、猛暑が続く関東や関西に比べて北海道の方が太陽光発電には向いているという事になります。効率よく発電するためには気温の低い北海道のような気候が適しています。実際、北海道で夏と冬の発電量を比較した場合、冬の季節の発電量の方が夏場よりも高くなっています。

ちなみに、札幌の1年間の平均発電量が6000KWHであるのに対して、東京では5600KWH、仙台では5800KWH、大阪でも5800KWH、福岡では5600KWHというデータがあります。

ソーラーパネルが熱に弱い理由

ソーラーパネルは表面をガラスでカバーしていますが、太陽電池の部分はシリコン(半導体)でできています。シリコンの場合は高温になると性能が著しく低下するという性質を持っています。そのため、ソーラーパネルの表面温度が日照などで高温になると、発電効率が著しく低下します。

ソーラーパネルは日本の平均気温である25℃を基準にして設計されています。25℃から1℃気温が上昇するごとに、約0.4〜0.5%の発電効率が低下するといわれています。この計算で平均気温よりも10℃気温が上昇した場合、発電効率は4%から5%低下することになります。

暑さに強いソーラーパネルはないの?

ソーラーパネルの研究開発は日進月歩で進化しており、高温に強いタイプのソーラーパネルも登場しています。現在注目されているソーラーパネルには、HIT(ヘテロ接合型ソーラーパネル)があります。このパネルは、アモルファスシリコンという物質を従来のシリコン素材に結合させたパネルで、真夏の高温時でも安定して発電するという特質を持っています。

HIT(ヘテロ接合型ソーラーパネル)は、三洋電機が開発したものですが、現在はその事業をパナソニックが引き継いで製造しています。