太陽光発電に天気・天候って大事？天気・天候別発電量の違い

東京で太陽光発電投資を検討するとき、天気や天候による影響が気になるという人も多いのではないでしょうか。

そこで今回は、天気による発電量の違いや、太陽光発電が不利になってしまう天候などについて分かりやすく紹介します。

天気や天候によって発電量はどれだけ違うのか

太陽光発電というものは太陽光によって発電するものなので、当然のことながら、その発電量は天気や天候に左右されてしまいます。そのため、どれだけ日当たりの良い場所に発電設備を設置した場合でも、雨や曇りの日にはどうしても発電効率が下がってしまうのです。

しかし発電効率が下がる場合であっても、実は発電量が0にならないケースが多いということが言えます。まずは、さまざまな状況によって発電量がどう変化するのかということを確認しておきましょう。そもそも太陽光発電は、セルと呼ばれる素子によって太陽光を電気に変えるシステムなので、太陽光の量が多いほど多く発電できるという特徴があります。そのため、最も発電量が多くなる晴れの日は、一般的には本来のスペックに対して「70％～80％程度」の発電量になると言われているのです。それに対して曇りの日の場合は、雲によって太陽光が遮られているということもあり、本来スペックの「40％～60％程度」にまで発電量が低下してしまいます。さらに雨の日については、本来スペックの「10％～20％程度」にまで発電量が落ち込んでしまうため、曇りの日よりも低下率が大きくなると言えるでしょう。

ですので、状況によって発電量が変化する太陽光発電というのは安定性に欠けるというデメリットがあると言えます。しかし曇りの日であっても50％前後の発電量を確保できますし、雨の日でも発電量が0になるわけではないため、発電そのものはおこなわれているということを知っておくとよいでしょう。それに、日本における晴れの日の平均日数は年間で200日以上とされているので、1年の半分以上は発電効率の良い晴れの日に恵まれるということが期待できます。次に、冬場の発電については、「気温の低下が発電に影響するのではないか」といったことを心配する人もいるかもしれません。しかし太陽光発電といういのは、気温が低くても発電することが可能ですし、逆に気温が下がるほど発電効率が良くなると言われているのです。そのため、冬場に気温が下がったことが原因で、それ以外の季節より発電量が少なくなるということありません。

ただし注意しておきたいのは、気温が低くなると、そのことがパワーコンディショナーの故障の原因になる場合があるということです。パワーコンディショナーというのは、太陽光発電によって発電された直流の電気を交流に変えるための機器のことを指します。このパワーコンディショナーは、発電された電気を直接受け取る機器なので、気温が下がって発電効率が上がると機器が受ける電圧も大きくなってしまい、それが機器の故障につながることがあるのです。そのため、冬場はこうしたリスクがあるのですが、春や秋などの昼間と夜間の気温差が大きい季節も、過剰な電圧の発生による故障のリスクがあるため注意しましょう。最近の太陽光発電は、気温低下によるリスクへの対策が取られている製品も多いので、利用者側が特に対策を取る必要はないのですが、知識として知っておくことも大切です。

太陽光発電が不利になってしまう天候について

太陽光発電が不利になる状況は、曇りや雨の日だということを先ほど説明しましたが、発電量が0になるわけではありません。しかし太陽光が得られなければ発電ができないため、夜間や、雪が太陽光パネルに積もった状態になると発電量が0になってしまいます。夜間については、どうやっても発電は無理ですし、仕方のないことだと言えますが、雪が積もってしまった場合については、雪下ろしをすることによって解決することができるでしょう。しかし豪雪地帯に太陽光発電設備を設置する場合は、何度も雪が積もることがありますし、それを除去する手間や労力が多くかかってしまうということを、あらかじめ考えておく必要があります。

夏場に関しては、太陽がサンサンと降り注ぐイメージがあるため、太陽光発電にとって良い季節だと考える人も多いかもしれません。しかし夏場というのは、気温が高くなることによって発電効率が下がってしまうというデメリットもあるのです。冬場は気温が下がることによって発電効率が上がるということを先ほど紹介しましたが、逆に夏場は気温が上昇することで発電効率が下がってしまうのです。

電力は、電流と電圧を掛けることで算出できるのですが、気温が上昇すると電流が上がる一方で、電圧はそれを上回る勢いで低下してしまうという現象が起きてしまいます。ですので、気温の上昇は異常な電圧の低下を招き、結果的に発電効率を下げることになってしまうのです。夏場の気温は35度以上になることが珍しくありませんし、その場合の太陽光パネルの表面温度は60度以上にもなると言われています。そして太陽電池というのは、温度が10度上昇すると2％～4％程度電圧が低下し、そのことが発電効率を下げることになってしまいます。なので夏場にも、気温の上昇による発電効率の低下という現象があることを知っておくことが大切です。

さらに太陽光発電では、天気や天候が直接影響するケースだけでなく、間接的に影響するケースというものもあります。それは何かというと、雨や風によって太陽光パネルに汚れなどが付着してしまうというケースです。太陽光パネルというのは表面に汚れやゴミなどが付着すると太陽光が遮られてしまうため、その分上手く発電ができなくなってしまいます。特に結晶系のセルが使われた太陽光パネルは、汚れなどが付いて影になった部分だけでなく、その周囲のセルも発電できなくなるため注意が必要です。

天気によって変わる発電効率をカバーする方法

天気や天候によって左右される発電効率をカバーしたり改善したりする方法としては、まず「蓄電池の活用」が挙げられます。自家消費をしながら売電をするという住宅用の太陽光発電の場合は、蓄電池があれば、晴れの日に貯めた電気を、発電量の少ない雨の日などに使うことができて便利です。それに最近は蓄電池をセットにした太陽光発電も多いため、そうした商品を購入すれば後で設置する手間も省けるでしょう。

次に挙げられる方法は、「より発電効率の良い太陽光パネルを選ぶことで発電量を増やす」ということです。太陽光パネルには、結晶系やシリコン系といったセルの種類がさまざまあるので、発電効率が良いのはどれかということに注目して選ぶようにするとよいでしょう。さらに挙げられる方法は、「太陽光を遮るような汚れや、日陰になる状態をできるだけ取り除くようにする」ということです。太陽光パネルというのは、長く設置しているとどうしても汚れてしまうので、発電量を落とさないために定期的なチェックをしたり、必要に応じて掃除を実施するようにしましょう。

太陽光発電の発電量は、本来のスペックに対して晴れの日は70％～80％程度で、曇りの日は40％～60％程度、そして雨の日は10％～20％程度になります。発電が不利になってしまう天候については、雪が積もった場合や、気温上昇によって発電効率が低下する夏場などが挙げられるでしょう。また、発電効率の低下をカバーする方法としては、蓄電池の活用や発電効率の良い太陽光パネルを選ぶという方法、そして太陽光パネルの汚れなどを取り除くという方法があります。