太陽光発電システムはm2あたり何ワット設置可能なの?

太陽電池の㎡当たりの電力についてですが、これは発電効率によって異なります。

太陽電池は太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換することで発電しますが、もともとの太陽光のエネルギーは1㎡あたりで約1キロワット、つまり1000ワットです。これは日本の正午の平均的な電力です。ですから地域によって若干の違いはあります。北に行けば少し小さくなり、南に行けば少し大きくなります。また、夏は大きく冬は小さいという季節差もありますが、だいたいこれくらいを平均だと考えておきましょう。

もしも、これをすべて変換することができれば、㎡あたりで1000ワットの電力を得ることができるのですが、現在ではそこまで技術が進歩していません。現在設置できるモジュールは、普及しているもので15パーセントから20パーセントくらいです。モジュールが劣化してくればさらに変換効率は下がりますから、古くなるともう少し低くなると考えておきましょう。最近では新たな研究が進んでいて、30パーセントを超えるモジュールも開発されているようですが、まだ量産体制ができていないために、事実上は設置することができません。一般的には20パーセントのものが実用化されていますから、これを考えてみると、㎡あたり1000ワットの20パーセントですから、200ワットということになります。これが現在の限界だといえるでしょう。

注意しておかなければならないのは、これが年間ずっと続くというわけではないということです。太陽光が出ていないときには発電できませんから、夜は確実に発電はできません。朝方と夕方は光が弱いですから、100パーセントの出力を得ることはできません。正午の時間帯のみ200ワットの電力を得られることになります。これを年間通して計算してみると、実際には12パーセント程度しか発電しないということが統計として分かっています。これは曇りの日なども考慮した割合です。もちろんこれも地域差があって、日本海側は太平洋側よりも下がることになります。この割合を施設利用率と呼びます。

200ワットの12パーセントということですから、24ワットということになります。年間では、平均すると㎡あたりで24ワットの電力を発生することになります。

このように、設置する電力を考えるときには、発電効率と施設利用率を考えることが必要です。この二つがあれば計算によって電力を計算することができます。

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