夏は太陽光発電がもっとも活躍する季節だと思っていませんか。実は逆で、高い気温が原因で発電の効率が下がってしまいます。この記事では夏の太陽光発電が抱える課題と、発電量を維持するための具体的な対策方法を詳しく解説します。太陽光発電を検討されている方は、ぜひ最後までご一読ください。

夏の発電量が下がる原因

日差しが強い夏なのに、なぜ太陽光発電の効率が下がってしまうのでしょうか。その理由はパネル内部の材料が、高温に弱いという性質にあります。太陽光パネルの内部にはシリコンという半導体が使われており、このシリコンは温度が高くなると性能が落ちてしまうのです。

パネルは25度で最高性能

太陽光パネルがもっとも効率よく発電できる温度は25度とされています。この温度は国際的な基準で決められており、パネルの性能を測る際の条件にもなっています。カタログに書かれている発電量や変換効率は、すべてパネルの表面温度が25度のときの数値です。

実際の環境でこの温度を保つのは難しく、気温や設置場所によって発電の効率は大きく変わります。

温度が1度上がると0.5%効率が下がる

パネルの温度が25度から1度上がるごとに、発電効率は約0.4%から0.5%ずつ低下していきます。これは結晶シリコン系のパネルに共通する特徴です。温度が10度上がれば約4%から5%、発電量が減ってしまう計算になります。パネルの内部では温度が上がると電圧が下がり、その結果として発電量も減少するのです。

真夏のパネルは70度を超える

真夏の炎天下では気温が40度を超える日も珍しくありません。このとき太陽光パネルの表面温度は、気温よりもさらに30度から40度高くなるといわれています。つまりパネルの表面温度は70度から80度にも達する可能性があるのです。

この状態では25度のときと比べて、発電効率が10%から20%も低下してしまいます。夏は日照時間が長いため1日の発電量は多くなりますが、効率という点では決して最適な季節ではないのです。

夏とほかの季節の発電量比較

太陽光発電は夏だけでなく、年間を通して発電量が変わります。どの季節がもっとも多く発電するのか、データで確認しましょう。1年の中で発電量がもっとも安定するのは、意外にも夏ではありません。

春が1年でもっとも発電する

太陽光発電の発電量が1年でもっとも多くなるのは、4月から5月の春の時期です。この時期は日照時間が長く、気温も高くなりすぎないため、発電に最適な条件が整っています。晴天の日が多いことも春の大きな特徴です。

日射量と気温のバランスが非常によく、パネルの温度も25度に近い状態を保ちやすいため、高い発電効率を実現できます。実際のデータを見ても、5月が年間でもっとも発電量が多い月になるケースが多く報告されています。

梅雨時期は雨で発電が減る

6月から7月中旬にかけての梅雨の時期は、発電量が大きく落ち込みます。雨や曇りの日が続くと日射量が減り、晴天時の半分程度しか発電できないこともあります。雨天時にはさらに発電量が下がり、晴天時の数分の1まで減少してしまいます。

ただし雨の日でも発電が完全に止まるわけではなく、わずかながらでも電気を作ることは可能です。梅雨が明けて7月下旬になると日射量は回復しますが、今度は気温の高さによる発電効率の低下が問題になります。

冬は日照時間が短い

12月から2月の冬の時期は、1年でもっとも発電量が少ない季節です。太陽の高度が低くなり、日照時間も短くなるためです。曇りの日が多い地域では、さらに発電量が減少します。雪が降る地域では、パネルに雪が積もると発電が一時的に止まってしまうこともあります。

ただし冬は気温が低いため、パネルの温度上昇による効率低下は起こりません。晴れた冬の日には、気温が低いことでかえって発電効率が上がり、意外と多く発電する場合もあります。

夏の発電量を増やす方法

高温になりやすい夏でも、工夫次第で発電の効率を保てます。ここでは具体的な対策を3つ紹介します。これらの方法を組み合わせることで、夏の発電量をできるだけ維持することが可能です。

パネルと屋根の間に空間を作る

パネルを設置する際に、屋根との間に空間を確保すると効果的です。空気が流れるすき間を作ることで、パネル表面の温度を下げられます。設置角度を適切に調整すれば、効率よく日光を取り入れながら熱を逃がしやすい構造にできます。

この方法は新しくパネルを設置する際に検討すると良いでしょう。設置業者に相談して、通気性を考慮した設計にしてもらうことをおすすめします。

定期的な清掃で汚れを取る

パネルの表面に汚れがたまると、太陽光を充分に受けられなくなります。鳥のフンや黄砂、花粉、落ち葉などが付着すると発電量が減少してしまうのです。とくに夏の前には梅雨があり、雨で汚れが流されると同時に新たな汚れも付きやすくなります。

定期的にメンテナンスを行い、パネルの表面をきれいに保つことが大切です。清掃の頻度は設置環境によって異なりますが、専門業者に相談して適切な計画を立てましょう。

高温に強いパネルを選ぶ

太陽光パネルにはいくつかの種類があり、それぞれ温度に対する強さが違います。単結晶や多結晶のシリコンパネルは一般的ですが、高温時に効率が下がりやすい特徴があります。一方でアモルファスシリコンを使ったパネルは、高温時でも効率の低下が少なく、夏場の発電に向いています。

新しくパネルを導入する際は、設置場所の気候を考えて、高温に強いタイプを選ぶこともひとつの方法です。

まとめ

夏の太陽光発電は日照時間が長いものの、高温によって発電効率が下がってしまいます。パネルの最適温度は25度で、それを超えると1度上がるごとに0.5%ずつ効率が低下するためです。真夏のパネルは70度以上になることもあり、発電量が大きく減少します。1年でもっとも発電量が多いのは春の4月から5月で、夏は必ずしも最適な季節ではありません。しかし適切な設置方法や定期的な清掃、パネルの選択によって、夏でも効率的に発電することは可能です。

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