発電時におけるロス

太陽光発電システムが発電する際に生じるロスです。このロスには大きくモジュールの熱、モジュールの汚れ、パワーコンディショナーにおけるロスなどが代表的です。特に、多くの方が以外と思われるのが熱による損失です。これによって、日照時間が短いエリアであっても意外と多くの発電ができるケースがあるのです

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太陽光発電システムと発電におけるロス

太陽光発電システムのシステム(公称出力)というものはある特定の条件の下で太陽光を浴びた際に発電する電力です。
しかし、実際には様々な要因で発電量が減少したり、発電した電力を使えるようにする際などにロス(損失)をするようになっています。

モジュール温度によるロス

第1にモジュール(太陽光発電パネル)の温度変化によるロスが挙げられます。太陽光発電は以外かもしれませんが、モジュール温度が高温になるほど、発電量が減少するという負の特性を持っています。
温度特性による出力の低下は、温度が1度上昇することでおよそ0.5%低下します。ちなみに、メーカーの公称出力はモジュール温度25℃の際の温度で設定となっています。

25℃といえば標準的な気温のような気がするかもしれませんが、太陽の光を浴びるモジュールの温度はだいたいその際の平均気温よりも30℃から40℃ほど高くなります(晴天時)。そのため、冬場でも太陽電池モジュールの温度はおよそ40℃ほどになるため、公称出力より発電量は低下します。

この点は、意外と太陽光発電が勘違いされる理由で、沖縄などの夏の気温が高い地域では、モジュールの高温化によって発電量が大きく低下することになるのです。逆に気温が零下となるような東北・北海道地方冬場の方が時間当たりの発電量は大きくなります。

そのため、太陽光発電の年間発電量でみてみると札幌などの地域の発電量は九州の福岡よりも高いのです(シミュレーション上)。
なお、モジュールの温度が上がりやすいエリアはHIT太陽電池のようなハイブリッド型の太陽電池が効率低下を招きにくいというメリットがあります。

パワーコンディショナーによる損失

発電以外の大きなロス項目として発電した電力を直流から交流に変換するための装置です。各メーカーによってロスの大きさは異なりますが、5-10%程度の発電ロス(損失)があるといわれています。

その他の損失

上記の2点以外の損失として、太陽電池の汚れによる発電効率の低下による損失、逆流防止ダイオードによる損失、配線による損失などもあります。これら全体で約7%程度の損失があるとされています。

 

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