発電量が多いのは夏ではない！

太陽光発電の発電量は、日照時間が長ければ長い程増加します。となると、やはり発電量が増えるのは、7月～8月にかけての夏の時期なのではないかと考えるはずです。恐らく、多くの方がそう考えるでしょう。もちろん、1年を通しての日照時間が1番長いのは、7月～8月にかけての夏になります。しかし、夏が発電量のピークではないのです。その原因は、夏の高い気温。太陽光発電所関連の設備は精密機器となり、太陽光パネルやパワーコンディショナーなども、気温による影響を受けてしまいます。そのため、気温が上昇することで、発電効率も悪くなってしまうのです。
各メーカーが発表している太陽光パネルの性能データも、基本的に気温が25℃一律で計算されています。25℃から1℃上がると、発電効率は約0.4~0.5%下がると言われています。夏になると、日中の気温が40℃になることも珍しくない昨今、ソーラーパネルは70℃近くまで、上昇すると考えられます。そうなった場合、発電効率がなんと10~20%近く落ちてしまうこともあるのです。

このように、ソーラーパネルの特性や日照時間などを踏まえると、1年の中で、最も日照時間が安定する、春から初夏（3月～5月）が、発電量が高くなる時期といえるでしょう。

実際に、年間111,800kWhの発電量が推定される発電所について、月別の発電量のシミュレーション数値を見てみましょう。

　 1月 … 6,052 kWh
　 2月 … 7,432 kWh
　 3月 … 9,524 kWh
　 4月 … 11,377 kWh
　 5月 … 12,384 kWh
　 6月 … 10,151 kWh
　 7月 … 10,937 kWh
　 8月 … 11,532 kWh
　 9月 … 10,058 kWh
　10月 … 9,556 kWh
　11月 … 6,778 kWh
　12月 … 6,019 kWh

　春季（3 ~ 5月） 平均…11,095 kWh
　夏季（6 ~ 8月） 平均…10,873 kWh
　秋季（9 ~11月） 平均… 8,797 kWh
　冬季（12~ 2月） 平均… 6,501 kWh

7月や8月といった夏季より、春から初夏にかけての春季の発電量が上回っており、1年の中で最も発電量を確保できている月は5月となっています。
実際のシミュレーション数値から見ても、日照時間が長い夏季よりも、温度や日照時間などの環境条件が安定した春季が、発電量が高くなる時期という事が分かります。

ソーラーパネルは高温が弱点！？

前章でご紹介した通り、ソーラーパネルは、基準である25℃から1℃上昇するごとに、発電効率が下がってしまいます。
なぜなのでしょうか？それには、パネル自体の作りが関係しています。ソーラーパネルの内部は、高温に弱いシリコンで作られているため、温度が上昇すると、機能が著しく低下してしまうのです。したがって、夏場になると発電効率が下がり、発電量が通常よりも少なくなってしまうという訳です。
一方、冬の寒さには強いのも特徴。ソーラーパネル内部の温度上昇によって発電量が減少してしまうことを「温度の損失」と言いますが、この損失率は、春・秋（3~5月・9~11月）が8~15%、夏（6~8月）が11~20%、冬（12~2月）が5~10%となっています。雪が降って発電面が隠されない限り、日射量に対して1番多くの発電量が得られるのは、冬場と言えるでしょう。冬場が最も発電量をロスせずに済むのです。

天気によっても差が出る発電量

当然ですが、1年間の間には快晴ではない日も相当数あります。曇天時や雨天時は、どれくらいまで発電量が減ってしまうのでしょうか？
NEDOのデータベースにおける、晴天時・曇天時・雨天時の日射量グラフを見てみましょう。

　　★晴天時

　　★曇天時

　　★雨天時

グラフから読み取れるように、曇天時であっても、日射量は晴天時の半分程度はあり、太陽光発電の発電量も半分程度は期待できることが分かります。しかし、雨天時には、雲がさらに厚くなり、散乱日射量も大幅に減ってしまうことが分かります。雪の日にも同様のことが言えますね。
太陽光発電は、性質上どうしても発電状況が自然状況に依存するものです。しかし、晴天時以外、曇天時であっても、発電量が期待でき、年間を通して考えてみると、安定して発電量が期待できるでしょう。

発電量を落とさないために

先述の通り、夏の発電量低下はソーラーパネルの温度上昇が要因です。
そのため、ソーラーパネルの温度上昇を抑えることができれば、日照時間が長い夏も、安定した発電量を確保することが可能になります。
ソーラーパネルの温度上昇を抑える対策は、大きく2つあります。

対策①：高温に強いパネルを使用する

まず、ソーラーパネルを設置する際、高温に強いパネルを選ぶことが挙げられます。その候補が、HIT（ヘテロ接合型ソーラーパネル）です。
HITは、普通のソーラーパネルとは異なり、単結晶シリコンだけでなく、熱に強いアモルファスシリコンという物資を加えて構成されています。この2種類のシリコンを使用することで、発電の変換効率を高め、温度の損失を少なくしているのです。
その変換効率は、通常のソーラーパネルを上回っています。通常のソーラーパネルの発電効率が、12~16%であるのに対し、HITは約4%上昇した16~19%なのです。価格設定は高めですが、検討する価値はあると言えるでしょう。

対策②：冷却システムを作る

もう1つは、温度が上昇してしまったときのために、パネルを冷却するシステムを作っておくということです。ソーラーパネルに水をかけると、温度が下がって再び発電量を確保できるようになるのです。
しかし、1時間程度で元の温度に戻ってしまうため、定期的に放水し続ける必要があります。加えて、ポンプや貯水槽などの大がかりな設備が必要になってしまうため、わずかな水や手間でパネルを冷却することのできる、ミストタイプの放水装置もあります。

まとめ

太陽光発電は、日光に頼った発電システムであるため、気温や日照時間、季節や天候といった様々な環境条件により左右され、発電量がその時々で変動してしまいます。導入時に想定してたより、大幅に発電量が確保できないといったことがないように、太陽光発電の導入を本格的に検討する際は、専門業者に依頼し、シミュレーションツールによる正確な発電量計算を行いましょう。
また、日照時間が長くても、パネルへの日射量が確保できていなければ、発電量は期待できません。できるだけ多くの太陽光を、パネルに当てる必要があります。これらを考慮した設計を依頼する必要がありますが、土地状況によっても条件は異なります。
（例えば、周囲の木々による影の影響を受けないレイアウトになっているか、パネル同士が近すぎてお互いの影が影響していないか、などが挙げられます。）

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