【計算根拠と注意点】太陽光発電の発電シミュレーション

※2024年1月27日更新

こんなお悩みにお答えします。

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✅本記事の信頼性

太陽光発電の発電シミュレーションは、太陽光発電を購入検討する際の提案資料として見ることはありますが、どれくらい信頼性があるのかわかりにくいですよね。

ただ、この記事を見てもらえれば、発電量が高くなる条件や発電シミュレーションの計算根拠や確認しておくべき注意点が理解できるようになります。

太陽光発電の発電シミュレーションとは？

まず、太陽光発電の発電シミュレーションとは何なのか見ていきましょう。

太陽光発電の発電シミュレーションは、設置する太陽光発電でどれくらいの電気が作れるのかを計算したものになります。

なぜなら、発電シミュレーションは購入する太陽光発電でどれくらいの電気代が節約できて、どれくらいの電気が売電できるかの目安になるからです。

つまり、太陽光発電を設置することで、どれくらい家計を助けてくれるかの目安になります。

実際に、4kWの太陽光発電の発電シミュレーションを見てみましょう。

発電シミュレーションを算出するためには、「設置場所」「設置方位」「設置角度」「太陽電池容量」「パワーコンディショナの変換効率」が必要になります。

ちなみに、上記の発電シミュレーションは下記の条件で算出してます。

共働きか片働きかで自家消費率は大きく変わってきます。

例えば、共働きであれば自家消費率は低くなり、片働きであれば日中に家にいるため自家消費率は高くなります。

売電単価は、2024年度に太陽光発電を設置する申請を国にした場合の単価になります。

買電単価は、電力会社から昼間購入している電気単価です。

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発電量が高くなる条件

次に、発電量が高くなる条件を見ていきましょう。

それぞれの条件について、もう少し深掘りしていきましょう。

条件①：南向きに設置

1つ目の条件は、南向きの屋根に太陽光発電を設置することです。

最も発電量が高い設置方位は、「真南」になります。

なぜなら、日射量のピークは太陽が真南にある時（昼の12時）だからです。

つまり、真南に太陽電池があれば太陽光を多く取り込むことが可能です。

下の図は、太陽電池を真南に設置した時の発電量を100%とした時に、東面・西面・北面が南面と比べた時に何%の発電量になるのかの目安を示したものです。

西面、東面は南面と比べて85％の発電量になり、北面に至っては南面と比べて60％程度しか発電しないことになります。

もし、新築で太陽光発電の設置を考えている方は、太陽光発電を設置する方位を確認しておきましょう。

条件②：設置角度が30度

2つ目の条件は、太陽電池の設置角度を30度にすることです。

太陽電池の設置角度でも太陽光発電の発電量は変わってきます。

日本の場合だと、平均すると30度が発電量を高く見込めるベストな設置角度になります。

発電量を多くするためには、太陽の光を垂直に太陽電池に当たる方が良いです。

そのため、緯度の高い北海道では太陽電池の設置角度を高く、緯度の低い沖縄では太陽電池の設置角度を低くする方が良いです。

	最適な設置角度
北海道	34.8度
東京	32.8度
大阪	29.2度
沖縄	17.6度

ただ、設置角度は10度、20度であったとしても最適な角度30度と比べても5％程度しか変わらないため、そこまで意識しなくても良いです。

条件③：日射量が多い

3つ目の条件が、日射量が多い地域かどうかです。

都道府県ごとに日射量の高い地域と低い地域があります。

下記は、都道府県格付け研究サイトの日射時間の格付けになります。

日本地図の偏差値50以上の都道府県は、日射時間が全国平均よりも高い地域になります。

一般的には、北海道・東北や日本海側は日射量が低く、太平洋側は日射量が高いです。

発電シミュレーションの計算根拠

次に、発電シミュレーションの計算根拠について見ていきましょう。

ただ、太陽電池メーカーや販売店が様々な発電シミュレーションを作成されているため、数多くの発電シミュレーションが存在します。

その中で、信頼ができる発電シミュレーションには一定の計算根拠があります。

発電シミュレーションは、計算方法によっては実発電量よりも高く見せることも可能になります。

実発電量よりも大幅に高い発電シミュレーションは、お客様の購買意欲を掻き立てますが購入後にトラブルになるケースが多いです。

簡単に説明すると、下記になります。

また、太陽光発電の購入を検討される方は、「初期費用」と「保証内容」そして「発電シミュレーション」を見られる方が多いです。

つまり、太陽光発電を購入して、どれくらいで初期費用の回収ができるのかの目安として発電シミュレーションは重要な資料になります。

信頼性のあるシミュレーションかどうかの判断材料として、事前に実発電量と比べて控えめに設定されている発電シミュレーションなのかを確認するのもオススメです。

発電シミュレーションを見る際の注意点

次に、発電シミュレーションを見る際の注意点を見ていきましょう。

発電シミュレーションは考慮ができていない項目があります。

影は考慮していない

まず、何かの影が太陽電池にかかってしまうと大きく発電量が落ちてしまいます。

そのため、そもそも影がかかる場所への設置は推奨しておらず、発電シミュレーション上で影は考慮していないものがほとんどです。

太陽光発電のどの部分に影がかかるかで発電量の落ち方が変わってきます。

太陽電池を縦方向に繋いている「パターン①（5直4並列）」と横方向に繋いでいる「パターン②（4直5並列）」を見ていきましょう。

どのような直並列で、どこに影がかかるかで発電量は大きく変わってきます。

ただ、影がかかるといずれにしても通常の太陽電池のパフォーマンスは低下してしまうので注意しましょう。

機器の経年劣化

次に、太陽電池やパワーコンディショナの経年劣化による発電量の低下があります。

太陽光発電は、20年以上も発電をし続けられる発電設備になります。

その間に、太陽電池やパワーコンディショナの経年劣化はどうしても起こってしまいますが、その劣化率は発電シミュレーションに考慮されていないことが多いです。

太陽電池メーカーは発電出力保証を20年もしくは25年かけています。

発電出力保証値は、毎年0.5％程度の劣化を見込んでいるので1％との劣化を見込んで考えるのは妥当といえます。

日射量の変化

最後に、日射量の変化があります。

発電シミュレーション上の日射量は、NEDO（国立研究開発法人　新エネルギー・産業技術総合開発機構）が国内837地点、20年間のデータの平均値で日射量を設定されています。

その平均値よりも日射量が高くなる年もあれば、低くなる年もあります。

実際に、2015年の西日本は日射量が平均値よりもかなり低かった年でした。

まとめ－太陽光発電の発電シミュレーション

今回は、太陽光発電の発電シミュレーションについてお伝えしました。

改めて、発電シミュレーションでわかることと発電量が高くなり条件をおさらいしておきましょう。

発電量が高く見込める条件に当てはまらない方でも、太陽光発電が設置できる屋根をお持ちであれば設置する方が経済的にはお得になることが多いです。

目安に、それぞれの太陽電池容量でどれくらいの年間の経済効果が見込めるのか下記に纏めております。

太陽電池容量	年間推定節電金額	年間推定売電金額	元が取れる年数
1kW	37,476円	2,221円	9～10年
2kW	62,478円	3,702円	7～8年
3kW	77,742円	17,770円	8～9年
4kW	97,188円	22,214円	8～9年
5kW	97,185円	51,832円	8～9年
6kW	104,130円	55,536円	9～10年
7kW	74,979円	93,307円	9～10年
8kW	83,304円	103,667円	9～10年
9kW	99,963円	124,398円	9～10年
10kW	104,130円	129,584円	10～11年

最近は、電気代高騰が続いており今後も値上げは続いていく傾向が強いため、太陽光発電を設置して節電+売電で家計を支えていきましょう。

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太陽光発電の正しい理解をして、快適な生活を手に入れましょう。