太陽光発電：考察編（2003.9〜2004.8）NEW!04.10.7

　太陽光発電装置を設置してからの１年間の発電記録に基づいて考察を加えて見る。１年間の月毎の発電記録および電気使用状況は以下の通りである。

１：発電量の季節的移り変わり

　月毎の発電量を見ると、秋から冬の初めはほぼ一定しているが、冬が意外に高い量の発電をしていることがわかる（11月は、例外。異例なほどの雨が多い月であり、この年は、梅雨も秋の長雨もほとんどなかったことが、11月に大量に雨が降ったことの背景であろう）。また夏は他の季節に比べて発電量が多いのだが（７月）、台風が何度もきて、何日も雨が続いた８月は逆に発電量は減っている。意外なのは、４月である。1年間で最高の発電量であり、この月は、電気使用量を上回る発電がなされている。この４月は、一月の内で一日良く晴れ渡って１０ｋＷ以上発電した日が、２５日もあった月である（７月は２４日）。しかし同じく月に10ｋＷを上回った日が月に２２日あった２月と比べて見ると、やはり冬より春または夏のほうが日差しが強くしかも日照時間が長いことが読み取れる。

　冬が意外と発電量が多い理由は、太陽光発電システムの特性であろう。仕様書によれば、気温が高くなると、その分だけ電気に変換する効率が悪く、夏は３０％減なのに対して、冬は１０％減。春や秋は２０％減であるという。それゆえ気温が低く澄み渡った晴れ空が続く真冬の１〜３月がかなり発電することになるのであろう。

２：電気使用量に対する発電量の割合と我が家の電気使用の傾向

　表の右端を見ると、その月の総電気使用量に対する発電量の割合がわかる。我が家の電気使用量は、ほぼ月300ｋＷ台の前半。これを大きく上回るのが、冬で、４００ｋＷから６００ｋＷになる。これは冬の暖房として居間と私と母の部屋が電気暖房になっており、１２００Ｗの電気カーペットと１２００Ｗの電気ストーブ２台を使用しているからである（食堂と父の部屋はガス暖房）。したがって冬は電気使用量の４０％台しか発電できないことになる（２月は例外か）。これに対して夏はクーラーをほとんど使用しないために電気使用量の８０〜９０％の発電をしている（８月はあまりの暑さのため、クーラーがある父の部屋の電気使用量が上がったため、７０％台に落ちたと見られる）。これをクーラーなしにして、冷風扇と扇風機だけにすれば、夏はほとんど電気使用量分だけ発電することができるわけである。

　ちなみに冬に１００％近く発電するためには今のシステムの倍以上、つまり６ｋＷシステムを屋根に載せないといけない計算になり、我が家の屋根の広さでは無理である。夏だけ１００％にするには３ｋＷシステムで充分であろう。

　また発電した分のうちどれだけを消費したかを見ると、我が家の日中の電気使用量がわかる。これを見るとたくさんクーラーを使用した７月を除き、ほとんど使用量が１００ｋＷ台前半で一定していることがわかる。日中に使用する電気製品は、冷蔵庫と床下換気扇、および幾つかの部屋の電気とテレビだけである。我が家は南むきで冬でもよく日が当たる家であり、また東西南北すべての面に大きな窓があるために風通しも良い。さらに家の北側と西側は大きな木で囲まれているため、それゆえ冬でも南から暖かい日差しが部屋の奥にまで入るし、北からの冷たい風は遮られている。そして夏でも風が家中を吹いているので、クーラーなしでも過ごせる。

　さらに購入電気量は、夜の電気使用量にほぼ均しいのであるから、月の電気使用量は２００ｋＷ台の前半。昼間に比べると約１００ｋＷ増える理由はほぼ全室で電気を使用することと、2台のテレビがつけっぱなしになることであろう。

３：太陽光発電システムを取り入れた経済効率

　全体としては電気使用量の６５．５％を発電している。つまり電気代が約3分の１に減ったということだ。総発電量の３１０８ｋＷに２２円ほどをかけた数字が減った電気代。だから、６８３７６円。発電システムの寿命が３０年だそうだから、総電気節約料金は、２０５万円。これでは設備投資資金を回収できない（安くしてもらって２５０万円。通常価格は３５０万円だそうだ）。これは、売電料金と購入する電気料金が同じと言う日本的な仕組みのため。ドイツのように売電価格が購入価格の３倍程度なら、1ｋＷ６６円になり、これなら年に２０万円となり、我が家の価格なら１３年、通常価格でも１８年で設備投資資金を回収できる。

　太陽光発電を普及させ、石油や石炭そして原子力による発電を減らすには売電価格をもっと高くする必要があることがよくわかる。

４：我が家のシステムの発電能力

　総発電容量は最大で２．８４ｋＷ。しかし電気に変換する過程でのロスがあるために、この数字は出ない。通常午前８時台には発電量は１ｋＷを越え、９時台は１．６〜１．８ｋ、そして１０時から午後１時くらいは、１．９ｋから２．１ｋＷ。さらに午後１時から３時過ぎまでは１ｋＷ台で、４時ぐらいからは１ｋＷ以下というのが通常である。家がわずかに東よりに向いているため、発電量が最も高くなるのは、１２時ごろ。また西側が2階建ての家に遮られていなかったなら、あと１時間程度は１ｋＷ台になるであろう。
　したがって最大２．１ｋＷということは発電能力の約７４％であり、発電ロスが平均して約２５％となり、仕様書の説明にほぼ均しい。

　雲間から強い日差しが急に出たときなどは、最大２．６５ｋＷという数字を出したことがあり、これだと９３％になる。また日差しの強く、空が澄みわたっている日には最大２．３ｋＷ台で１時間ほど推移する日がある。これなら８０％である。

　ほぼ仕様書に説明された通りの性能を発揮しているといえよう。

　また弱い日差しでも発電するようで、一日薄暗く空は黒い雲で覆われて雨が降っている時でも、薄日さえあれば、０．１〜０．３ｋＷぐらいの量で発電している。したがって雨の日だと１日で１ｋＷから２ｋＷは発電する。一日晴れている日であれば、１０ｋＷ以上となり、今までの最大は１６ｋＷであった。だから発電量を見ているだけでその日の天候も推測できる。