太陽光発電の容量が違うと、発電量や売電収入は変わるの？
容量が大きけば大きいほど、発電量が増えて、売電収入も増えるわ！
どれくらい変わってくるのかしら？
1日の発電量や売電収入、コストなどを、容量別に分かりやすくお届けするね♪
10kW、4.5kW、1kWの1日の発電量
太陽光発電システムは、導入する容量によって、1日の発電量にどれくらいの差があるのでしょうか？
実際に数値を当てはめて、計算してみましょう。
条件は、次のように設定しました。
| 1日あたりの平均日射量（H） | 4.36 |
| システムの容量（P） | 10kW、4.5kW、1kW |
| 損失係数（K） | 0.86 |
詳しい計算式を知りたい人は、1日の発電量の計算方法を読んでね。
▽ 1日あたりの発電量
- 10kWの場合
⇒4.36×10×0.86=37.5kWh - 4.5kWの場合
⇒4.36×4.5×0.86=16.9kWh - 1kWの場合
⇒4.36×1×0.86=3.7kWh
1日の発電量を年間にすると、次のとおりです。
▽ 1年間の発電量
- 10kWの場合
⇒37.5kWh×365日=13,687.5kWh - 4.5kWの場合
⇒16.9kWh×365日=6,168.5kWh - 1kWの場合
⇒3.7kWh×365日=1,350.5kWh
今回の計算に用いた「1日あたりの平均日射量」は、東京のデータです。
平均日射量は、さまざまな外的要因によって、変動します。
計算ばっかりで疲れちゃった！
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発電量は条件によって変動する
発電量は、次の4つの外的要因によって、変動します。
- 地域
- 季節
- 天候
- 時間
発電量とどのように関わっているか、一つずつ解説します。
地域
発電量が変わる要素の一つが、日照時間。
日照時間とは、太陽の光が地面を照らした時間のことを指し、地域によって異なります。
次の表は、2019年に観測された「都道府県別の1年間の日照時間」です。
1位 山梨県 2216.1 2位 愛知県 2208.7 3位 岐阜県 2195.9 4位 群馬県 2190.9 5位 和歌山県 2177.6 43位 島根県 1784.9 44位 福井県 1777.1 45位 富山県 1738.3 46位 鳥取県 1723.4 47位 沖縄県 1665.6 引用：都道府県市区町村
1位と47位では、1年間に550時間の差があることがわかりますね。
太陽光発電を設置する地域によって、年間の発電量が変動することを、理解しておきましょう。
季節
日照時間は、太陽が出ている時間が長い季節の方が長くなります。
つまり、日が短い12月や1月のような冬の季節は、日照時間が短く、発電量は少なくなります。では、日照時間の長くなる7月や8月の夏の季節は、発電量が多くなるのでしょうか？
実は、夏の発電量は、1年の中では決して多くありません。理由は、夏の高すぎる気温にあります。
太陽光パネルは、高温に弱いという性質を持っているからです。暑すぎると、発電効率を下げてしまい、発電量も下がってしまいます。太陽光モジュールに最適な気温は、25度と言われています。
3月、4月、5月の春の季節が、最も発電量が多くなります。
天候
天候によっても、発電量は、大きく変わります。曇や雨の日は、直射日光がないため、日照時間が短いからです。
天気が悪い日でも、太陽光発電が全く発電しないわけではありません。
では、天候によって、どれくらい発電量が変わるでしょうか？
天候による発電量の違い
引用：株式会社ティー・ワイ
かなり差があることがわかりますね。
時間
次の図は、1日の中の時間帯別の発電量の推移を表したものです。
引用：SKCエナジー
発電量が最も多くなるのは、1日のうちで昼間の11時〜13時です。
1日の発電量の40%が、11時〜13時の2時間で作られます。さらに、その中でも12時前後の時間帯が、最も発電されています。
発電量は、ずっと一定というわけじゃないのね。
10kW、4.5kW、1kWでの売電収入
10kW、4.5kW、1kWの太陽光発電における1日の発電量から、それぞれの売電収入を計算することができます。
計算を行う上で、次のような条件を設定します。
| 家族構成 | 4人(子ども2人) |
| 住まい | 東京、戸建て |
| 売電価格(1kWh）
※FIT制度適用 |
10kW 11円
10kW未満 17円 |
| 1日あたりの平均日射量（H） | 4.36 |
| 損失係数（K） | 0.86 |
| 余剰売電比率 | 69.4% |
余剰売電比率とは、太陽光発電システムによって生み出された電力が、どれだけ売電されているかを表した数値です。数値は、2021年に経済産業省が発表した平均値を参考にしています。
10kWの年間の売電収入
まずは、10kWにおける1年間の売電収入を見ていきます。
- 1日の発電量
⇒4.36×10×0.86=37.5kWh - 1日の売電収入
⇒37.5×11=412円 - 年間の売電収入
⇒412×365=150,380円
10kWは、全量売電です。売電価格は、11円が適用されています。年間で、約15万円の売電収入を得ることができますね。
4.5kWの年間の売電収入
次に、4.5kWの売電収入です。
- 1日の発電量
⇒4.36×4.5×0.86=16.9kWh - 1日の売電電力
⇒16.9×0.694=11.7kWh - 1日の売電収入
⇒11.7×17=198円 - 年間の売電収入
⇒198×365=72,270円
余剰売電比率を考慮すると、1日に売電できる電力量は、11.7kWほどです。1年間で、約7万3,000円の収入を得られます。
1kWの年間の売電収入
最後に、1kWの売電収入は、いくらになるでしょうか。
- 1日の発電量
⇒4.36×1×0.86=3.7kWh - 1日の売電電力
⇒3.7×0.694=2.6kWh - 1日の売電収入
⇒2.6×17=44円 - 年間の売電収入
⇒44×365=16,060円
年間の売電収入は、約1万6,000円になりました。収入という面では、少ない金額ですね。
売電収入を得る目的が重要ね！
10kW、4.5kW、1kW導入にかかる費用
次に、太陽光発電の導入にかかる費用について、見ていきます。
1kWあたりにかかる費用
1kWあたりにかかる導入費用は、次のとおりです。
- 新築 28万円
- 既築 30.2万円
引用：経済産業省
若干の違いはありますが、そこまで大きく変わるわけではありません。次に、1kWあたりにかかる費用の内訳です。
太陽光パネル 17.1万円 ワーコンディショナー 4.2万円 架台 2.1万円 工事費 6.6万円 その他 0.2万円 値引き ▲2.3万円 合計 28万円 引用：経済産業省
太陽光パネルが、費用の56%を占めていますね。太陽光発電システムにかかる費用は、年々減少傾向にあります。
10年前の2012年の費用と、2021年の費用を比べると、40%以上下がっています。
これは、太陽光発電が徐々に普及したことと、各社技術力の進歩によって、生産コストが削減されていることが要因です。
太陽光発電の導入費用については、今後も下がっていくと予想されます。
10kW、4.5kW、1kW導入にかかる費用
それでは、各容量にかかる費用を比較してみましょう。1kWあたり28万円（新築の場合）での費用です。
| 10kWの場合 | 280万円 |
| 4.5kWの場合 | 126万円 |
| 1kWの場合 | 28万円 |
4.5kWの太陽光発電を設置するのにも、100万円を超える費用がかかります。
年々費用が下がってきているとはいえ、導入するためには、まとまったお金が必要です。
10kW、4.5kW、1kWに必要な屋根の面積
太陽光パネルは、屋根に設置するのが一般的です。太陽光パネルを設置するために、必要な屋根の面積を、10kW、4.5kW、1kW別に解説します。
太陽光パネル1枚あたりの出力を、200Wとした場合、必要になる太陽光パネルの枚数は、次のとおりです。
| 10kWの場合 | 50枚 |
| 4.5kWの場合 | 23枚 |
| 1kWの場合 | 5枚 |
太陽光パネル1枚あたりの面積は、1.2㎡が主流です。つまり、必要な面積は、次のようになります。
| 10kWの場合 | 60㎡ |
| 4.5kWの場合 | 28㎡ |
| 1kWの場合 | 6㎡ |
屋根の形や種類などで、屋根に設置できる範囲は変わってきます。
新築で太陽光発電を検討する場合は、どれだけの容量を設置したいかを決めておくようにしましょう。
高い売電収入を得るには、高い費用と広いスペースが必要なのね。
売電収入が目的なら4.5kW以上がおすすめ
日本全国の一般家庭に導入されている太陽光発電の中で、最も多いのは、4.5kWのタイプです。売電収入が目的ならば、4.5kW以上10kW未満にすることをおすすめします。
その理由を、10kW、1kWと比較して説明します。
4.5kWと10kWを比較
まずは、10kWと比較した場合です。
- 設置する屋根の大きさは、気にしないでいい
- 10kW以上になると、売電価格が下がる
- 10kWでは、補助金が出ない
4.5kWで必要な面積は、28㎡なので、一般的な家でも設置に問題ありません。10kWでは60㎡が必要になりますので、既築の家では、導入が難しい場合もあります。
FIT制度が適用された場合、4.5kWだと売電価格は、17円です。10kWでは、11円まで下がってしまいます。
さらに、10kWでは、自治体の補助金制度を受けることができません。4.5kWでは、補助金を受けることができるので、初期費用を抑えることが可能です。
もちろん10kWを導入するメリットもあります。予算や自宅の状況など、事前にシミュレーションを行って、検討するようにしましょう。
1kWと10kWを比較
次に、1kWと比較してみます。
- 1kWは、収入は得にくい
1kWでは、自家用電力に発電量のほとんどが消費されます。つまり、余剰電力は、ほとんど生まれない状態になるということです。
電気代を下げるという目的であれば、1kWでも十分でしょう。さらに、1kWは、初期費用がかなり安く抑えられるというメリットもあります。
しかし、売電収入を目的とするならば、1kWはおすすめできません。
10kW、1kWと4.5kWを比較すると、4.5kWがおすすめということになります。
しかし、4.5kWの導入コストの相場は、126万円と高額です。自治体の補助金制度を利用したとしても、90万円は、必要な費用として考えておくべきでしょう。
そして、次に考えるべきことは、かかった費用の回収です。重要なことは、初期費用をいかに短い年数で回収するかになります。
初期費用がかかるから、まずは費用の回収が必要ってことね。
費用を回収した後は、1kWだとあまり収入が得られないわね。
発電効率を上げる2つのポイント
引用：LIMIA
売電収入を得るためには、発電量をいかに増やすかが重要になります。ここでは、発電効率を上げて、売電収入を増やすポイントを2つご紹介します。
パネルの方角と角度
引用：太陽光ポータル
発電効率を最大にするためのパネルの設置方法は、南向きで傾斜角度を30度に設置することです。
南向きは、1年通して最も日照時間が長くなる方角です。つまり、発電量が最も多くなる方角と言えます。
反対の北向きは、一番発電量が少なくなる方角となります。南向きの発電量を100%とすると、北向きは、66%まで低下してしまいます。
設置するときは、北向きには、設置しないようにしましょう。
傾斜角度は、30度が最も発電量が多くなります。次のグラフをご覧ください。
引用：太陽光発電協会
傾斜角度30度が、最も発電量が多いことがわかりますね。
太陽光パネルを設置するときには、販売業者としっかりシミュレーションを行い、少しでも発電効率を上げられる設置方法を選ぶようにしましょう。
定期的なメンテナンス
発電効率を上げるためには、太陽光発電機器の定期的なメンテナンスも効果的です。太陽光パネルは、パネルに汚れや破損があると、発電効率が低下してしまいます。
引用：エコでんち
太陽光パネルだけでなく、パワーコンディショナーの中にほこりが溜まっていないかなども、定期的にチェックしましょう。
定期的にメンテナンス・清掃を行うことで、経年劣化による発電効率低下を最小限に抑えることができます。
太陽光発電は後から増設できる？
引用：マイナビニュース
太陽光発電は、設置した後に、太陽光パネルを追加することができます。太陽光発電設備を増設するメリットとデメリット、注意点について、お伝えします。
太陽光発電を増設する3つのメリット
太陽光発電をあとから増設するメリットは、次の3つがあります。
- 過積載でパワコンをフル稼働させられる
- 売電収入を増やせる
- 土地の有効活用
一つずつ詳しく見ていきましょう。
過積載でパワコンをフル稼働させられる
過積載は、太陽パネルの容量が、パワーコンディショナーの容量を上回っている状態のことを指します。例えば、4kWのパワーコンディショナーに対して、10kWの太陽光パネルを設置するといったケースです。
パワコンの容量を上回った分の発電量は、電力に変換されずに、捨てられる仕組みになっています。
これを、ピークカットと呼びます。捨てられてしまうなら、発電効率が悪いように感じますよね？次の図をご覧ください。
引用：タイナビ発電所
過積載をしなかった場合、ピークカットは発生しないので、捨てられる発電量はありません。
その代わり、パワコンが最大限稼働している時間は、短くなります。つまり、パワコンを持て余している時間があるということです。とてももったいないですよね？
これは、パワコンをフル稼働させることで、持て余している時間をなくすことができます。
ピークカットで捨てられる発電量よりも、全体で増えた発電量の方が多くなるため、発電効率がいいと言えます。
売電収入を増やせる
太陽光パネルの容量を増やせば、発電量が増えて売電収入も増えることになります。
パネルを増やしても日々の維持費には、ほとんど影響ありません。
つまり、ランニングコストを増やすことなく、売電収入を増やすことができるというわけです。
土地の有効活用
太陽光発電は、土地の有効活用もできます。太陽光パネルを設置できるだけの土地が余っているなら、増設することで、売電収入を得ることができるからです。
太陽光パネルの設置は、屋根だけではありません。例えば、カーポートに太陽光パネルを設置することもできます。
土地には固定資産税がかかりますよね？
余っている土地があるなら、ぜひ有効活用しましょう。
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太陽光発電を増設するデメリット
すでに設置している太陽光発電システムに、異なるメーカーの太陽光パネルを追加で設置すると、メーカー保証を受けられない可能性があります。
設置を依頼する施工業者も、既存の太陽光発電設備と違う業者へ依頼すると、点検などの対応を受けられないこともあります。十分に注意しましょう。
増設すると買取価格が変わる？
増設の前後が、10kWを超えているかどうかで、買取価格が異なります。買取価格が異なる3つのケースを紹介します。
増設しても10kW未満のままだった場合
10kW未満から増設して、それでも10kW以上でなければ、買取価格に変動はありません。買取期間の10年間もそのままで、基準日も最初に適用された日のままになります。
増設したら10kW以上になった場合
増設する前は、10kW未満。増設して、10kW以上になった場合は、買取価格が変更されます。
10kW未満は、住宅用太陽光発電。10kW以上は、産業用太陽光発電という扱いになるからです。
太陽光発電を導入した当初の買取価格と比較して、増設後は下がっている可能性もあるので、注意しましょう。
買取期間は、20年に延長になります。売電できるのは、余剰電力のみで、全量売電はできません。
増設前後とも10kW以上だった場合
増設前から10kW以上の場合、買取価格は、現在の買取価格に変わります。
既存の太陽光発電設備も、新しく追加した設備も、現在の買取価格になります。以前の買取価格の方が高かった場合は、売電収入が下がってしまう可能性がりますね。
さらに、期間の延長もありません。
発電量を表す単位
太陽光発電の発電量を表す単位について、ご説明します。
- kW（キロワット）
⇒太陽光パネルが瞬間的に発電できる能力 - kWh（キロワットアワー）
⇒1時間当たりの発電量
どちらもよく使用されますが、似ているため、混同されやすい単位です。
「kW」は、発電量を表す単位ではありません。kWは、太陽光パネルの「発電できる力」を表す単位です。発電量は「生み出された電気の量」のことで「kWh」の単位で表します。
「4.5kW」の太陽光発電システムを、1時間発電させると、発電量は「4.5kWh」となります。
1日の発電量の計算方法
1日あたりの発電量は、次のように、算出することができます。
計算式に使われている言葉について、それぞれご説明します。
1日あたりの平均日射量（H）
太陽光パネルの設置面積における1日の平均日射量。日射量は、一定時間の太陽光エネルギーの量を指すものです。
「kWh/㎡」「MJ/㎡」という単位で表されます。
システムの容量（P）
設置した太陽光発電のシステム容量。つまり、kWのことを指しています。
容量は、太陽光パネルとパワーコンディショナーの2つに存在しており、そのどちらか小さい方の数値が適用されます。
太陽光パネルの容量が10kW。パワーコンディショナーの容量が8kWであれば、この太陽光発電設備のシステム容量は、8kWということになります。
損失係数（K）
太陽光パネルの発電量は、さまざまな要因で、損失（ロス）が発生します。
損失係数とは、数値でによって、発電の損失を表したものです。損失には、パネルの汚れ、温度が高くなりすぎる、年数が経ったことによる劣化などが関係しています。
言葉も難しいし、計算も難しいわね…。
計算に用いる数値の調べ方
計算式に用いられる数値は、どのように導き出すのでしょうか？1つずつご説明していきます。
1日あたりの平均日射量（H）の調べ方
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）の「日射量データベース 閲覧システム」というシステムで調べることができます。
引用：まなSUNブログ
システムを使用すると、各地域の日射量が分かります。ただし、システムを使用するためには、ソフトウェアのダウンロードが必要です。
システムの容量（P）の調べ方
システムの容量は、太陽光パネルかパワーコンディショナーか、どちらか小さい方の容量が採用されます。パワーコンディショナーの容量は、初めから決まっていますね。太陽光パネルは、購入するメーカーの性能とパネルの枚数によって、システムの容量が変わります。容量の計算式は、次のとおり。
例えば、公称最大出力250Wの太陽光パネルを20枚使用する場合は、
250（W）×20（枚）=5000（W）
つまり、5000W=5kWということになります。
損失係数（K）の調べ方
損失係数は、さまざまな要因で、変動します。主な要因は、次の4つです。
- 気温
- 経年劣化
- 太陽光パネルのメーカー
- パネルの汚れ
このように、さまざまな原因が関係して、数値が変わります。目安として、JPEAのガイドラインにある平均0.86で考えておいても問題ありません。
太陽光発電の1日の発電量 まとめ
10kW、4.5kW、1kWの太陽光発電設備は、初期費用も売電収入も大きく異なります。
容量を選ぶ際は、予算や土地の広さ、太陽光発電を始める目的などを考慮して、じっくり検討するようにしましょう。
見積もりを取る時は、必ず複数の施工業者に依頼するようにしてくださいね。
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最後に、このページのおさらいをするね♪
10kW、4.5kW、1kWでの1日の発電量
- 10kWの場合 37.5kWh
- 4.5kWの場合 16.9kWh
- 1kWの場合 3.7kW
10kW、4.5kW、1kWでの1年間の売電収入
- 10kWの場合 約15万円
- 4.5kWの場合 約7万3,000円
- 1kWの場合 約1万6,000円
10kW、4.5kW、1kW導入にかかる費用
- 10kWの場合 約280万円
- 4.5kWの場合 約126万円
- 1kWの場合 約28万円
売電収入が目的なら4.5kW以上がおすすめ
- 屋根の大きさを気にする必要がない
- 10kW以上は、売電価格が下る
- 10kW以上は、補助金が出ない
- 1kWでは、売電収入が得られにくい