産業用太陽光発電の発電量や売電収入

産業用太陽光発電を事業として導入するつもりであれば、関連するデータの読み解きは欠かせない作業である。

どのように発電量や売電量が計算されているのかが理解できれば、初期費用の回収年数や利回りに沿った的確な投資ができるようになる。

本記事では、発電量や予測収益の計算方法に加え、より高い売電収入を得るためのポイントを紹介する。発電量を上げる要因、下げる原因と具体的な対策を理解して、効率的に売電を行っていこう。

産業用太陽光発電の発電量の算出方法と具体例

まず、産業用太陽光発電の発電量の算出方法について、具体例を交えつつ紹介したい。算出に必要なデータや計算方法について理解を深めておこう。

発電量の計算式

産業用太陽光発電の年間発電量は次のような計算式で計算できる。

年間発電量=システムの容量(kW)×日射量(太陽光の強さ)×システム出力係数(損失係数)

以下、計算式に登場するそれぞれの項目について解説する。

・システムの容量
採用する太陽光パネルの容量が大きければ大きいほど発電量も増える。

・日照量
太陽光発電では、日射量に応じて発電が行われるため、年間日射量と年間発電量は比例する。設置場所の日射量については、NEDOの「日照量データベース閲覧システム」でエリアや屋根の勾配などのデータを打ち込むことでリサーチ可能だ。

・システム出力係数(損失係数)
外的要因によって発生した一定量の発電量の損失を数値化したものである。太陽光発電ではパネルの容量通りの発電量が得られるとは限らず、一定のロスが発生する。

システム出力係数は「パワーコンディショナーの変換効率×気温による影響×その他要素による影響」といった計算で求めることが可能だ。また、年間を通したシステム出力係数には、一般的に0.85が使われる。なお、損失の具体的な要因については後述する。

設置事例から発電量を算出

それでは、設置場所・設置環境から予測できる年間発電量を算出してみよう。次のような状況を想定してみてほしい。

  • 埼玉県さいたま市
  • 傾斜角:20度
  • 方位角:真南
  • システム容量:54.0kW

この条件における年間日照量は1419.85kW/㎡となる(NEDOの年間月別日射量データベースより算出)。

こうして得られた年間日射量とシステム容量のデータを、年間発電量=システムの容量(kW)×日射量(太陽光の強さ)×システム出力係数(損失係数)の計算式に当てはめてみよう。

54.0kW×1419.85×0.85=65171.115kWh

本ケースにおける年間発電量は65171.115kWhと予測できる。

産業用太陽光発電の売電収入の算出方法と具体例

産業用太陽光発電の売電収入算出方法

発電量と売電収入は比例関係にあるため、発電量が分かれば将来の売電収入も予測可能だ。ここでは産業用太陽光発電の売電収入の計算方法について、具体的な計算例も交えつつ紹介していくことにしよう。

売電収入の計算式

まず、実際の売電収入は以下の計算式で計算できる。

・売電収入=発電量(kWh)×売電単価(円)

売電単価については、産業用太陽光発電の場合、発電したすべての電力を売電する「全量売電」が適用される。その場合、2019年の売電単価は10kW以上500kW未満で14円+税、500kW以上は入札制度により決定するということになる。

設置事例から売電収入を算出

それでは、「設置事例から発電量を算出」で求めた発電量をもとに、実際の売電収入を考えてみよう。前述のケースにおける1年間の売電収入は次のようになる。

・約65171kWh×(売電単価14円+税)=約985,387円

年間売電金額は985,387円(税込、小数点以下切り捨て)、20年間の総売電金額は19,707,740円(税込)となる。

システムの導入にかかった費用を17,496,000円と仮定した場合、想定利回りは以下のようになる。

・想定利回り:約5.6%(年間売電金額 985,387円÷導入金額 17,496,000円×100)

もっともパネルの発電量については20年で10%程度の経年劣化があり、約10年程度でパワーコンディショナーの寿命が来るという問題もある。

機器の交換費用などメンテナンス費用も考えると、実際の利回りがもう少し下がる可能性も否定できない。逆に日射量が上振れすることもあるが、予想される売電収入やコスト、期待できそうな利回りを把握したうえで、事業として採算性があるか、投資するべきかの判断材料にしてほしい。

なお、与えられた条件内で売電収入をできる限り増やすためには、発電量を下げる原因をできるだけ取り除くことが重要だ。具体的な内容については以下で詳述する。

発電量を下げてしまう要因とは?

発電量を下げてしまう原因にはどのようなものがあるのだろうか。発電量の計算式の「その他要素による影響」に当たる部分について詳しく見ていくことにしよう。

パネルの温度上昇

パネルが高温になると発電効率が悪くなってしまう。基本的には日照量が多い方が発電量は多くなるが、太陽光の熱でパネルの温度が上がりすぎてしまうと逆に発電量が落ちてしまうのだ。

パネルのメーカーカタログには最大出力温度係数という項目があるが、これは25℃(パネルの表面温度)を基準として計算されている。そして、この基準となる温度より1度温度が上昇すると0.4%程度出力が下がるといわれている。

例えば、気温が30℃になると、パネルの表面温度は60℃にもなり、約14%の熱損失が生じてしまう。このように、高い気温は太陽光発電にとっては不利な条件として働く。

夏場の方が日照量が多くて発電量も多くなるように感じるが、実際にはパネルが高温にならない冬場の方が効率よく発電できるケースも多い。パフォーマンスが向上し、出力以上の発電量が得られる可能性もある。

最近では高温の影響を受けにくいパネルも登場しているが、発電効率を重視してあえて冬場に発電量が多く得られる場所に設置するという戦略も効果的だ。

パネルの汚れや影

鳥の糞、落ち葉、黄砂などによるパネルの汚れや、木の影のように日光を遮るものがあると発電量が低下してしまう。発電効率を向上させるためにも、極力影にならないように木の枝の剪定をする、パネルの清掃をするといったメンテナンスが重要だ。

パワーコンディショナーの変換効率

パワーコンディショナーの変換効率も重要だ。太陽光発電で発電された電気は、パワーコンディショナーで直流から交流に変換されるが、この際必ず2~5%の変換ロスが起きる。

具体的な変換効率はメーカーによって異なるが、正確な発電量を知りたいのであれば、パワーコンディショナーの変換効率も考慮しておこう。

パネルを設置する方角や角度

効率よく発電するためには、真南向きで25~30°の角度でパネルを設置するとよいといわれている。
地域や地形によっても異なるが、北向きになると発電量が65%程度まで低下する。

できれば北の方角は避けてパネルを設置したい。他の設置場所の条件についても考慮する必要はあるが、できる限り真南向き、25~30°に近づけるような形で設置しよう。

発電量を上げるためにやるべきこと

発電量は売電収入に直結するため、収入を増やすなら発電量を上げることを意識するべきだ。以下、発電量を上げるために実際にやるべきことを紹介する。

日頃から太陽光発電の状況をチェックしておく

効率的に太陽光発電を続けるためには、日頃の保守点検が不可欠だ。万が一システムに異常や故障が起きれば、発電できない、発電量が減る、といったトラブルにつながる。日頃から太陽光発電の状態をチェックし、異常を見つけたらすぐに業者に連絡しよう。

また、パネル上の落ち葉やゴミなどに気が付いたら取り除くなど、危険のない範囲でできるメンテナンスは自分でもやっておこう。ただし、パネルの水洗いのように素人が行うとパネルを傷つける可能性の作業もある。こうしたリスクを伴う作業は業者に任せた方が無難だ。

定期的にメンテナンスを実施する

日頃のチェックだけでは気が付かない不具合や、自力では落とせないパネルの汚れなどは、業者の定期メンテナンスで対応してもらおう。不具合を放置すると発電量や売電収入の低下につながってしまうおそれもある。

太陽光発電システムには、一般的に10年の製品保証がついている。保証期間内に不具合が見つかれば無料で修理・交換してもらえるため、定期的に点検を依頼して、プロの目で機器の状態をチェックしてもらう必要がある。

産業用太陽光発電の発電量を下げないために!経験豊富な施工・メンテナンス業者を選ぼう

産業用太陽光発電の発電量を下げない方法

産業用太陽光発電で効率よく売電収入を得たいのであれば、初期費用を抑え、また発電量を下げる要因を極力取り除くことが重要だ。

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