■太陽光発電における発電量計算プログラム

 住宅の屋上に設置された太陽光発電パネルによる発電量計算を行うプログラムです。
 緯度、建物の方位角、屋根の傾斜角を設定すると、指定した日の1日の瞬間発電量の変化、年間の発電量の変化などを計算し、グラフ表示します(但し、常時快晴と仮定しています)。

1日の瞬間発電量:
・1月1日の瞬間発電量は、画面初期データに対しては13時頃がピークとなり、17時頃に一気に0になります。 これは日没のためです。また、6月1日の日の出は5時頃ですが建物がやや西向きのため、7時前までは発電しません。
・1日の瞬間発電量の変化を1年にわたって重ねて表示すると、季節による発電パターンの変化がわかります。
・緯度の変化による発電量の変化は予想通り、高緯度になるに従って発電量が減少します。
・方位角の変化による発電量の変化、屋根の傾斜角の変化による発電量の変化も確認できます。
・屋根の傾斜角の変化による発電量の変化の様子は季節(太陽の高度)によって大きく変化します。
発電量/日(1日あたりの発電量):
・季節による違いでは4月から9月にかけて発電量が多いことがわかりますが、最大と最小の差は約3割程度です。
・これを実績値と比較すると傾向はほぼ一致しています。しかし、実績では最大最小で約1.5〜2倍の開きがあります。これは季節による天候変化が関係していると思われます。
・方位角の変化によるグラフを表示すると線が5本しかありませんが、これは例えば方位角40度と−40度では1日の発電量が同じとなり、重なって表示されるためです。
(注)太陽光発電システムによる実際の発電量は下記により求めます。
  ・実際の瞬間発電量(kW) =(本プログラムによる瞬間発電量) x (発電システムの定格出力 kW) x (発電システムの効率) x (天候による係数)
  ・実際の平均発電量/日(kWh)=(本プログラムによる平均発電量/日) x 12 x (発電システムの定格出力 kW) x (発電システムの効率) x (天候による係数)
  発電システムの効率は70〜80%程度と言われています。   天候による係数(日射強度)は快晴時で1、曇りや雨、雪の程度により1〜0となりますが、   平均的には 0.5〜0.6 程度と考えればいいでしょう。   従って、   ・実際の年間予想発電量(kWh/年)      =(本プログラムによる平均発電量/日) x 12 x (発電システムの定格出力 kW) x 0.75 x 0.55 x 365
     ≒ (本プログラムによる平均発電量/日) x (発電システムの定格出力 kW) x 1800   なお、本プログラムでは直達日射(直射日光)のみを対象とし、散乱日射は考慮していません。
・太陽光発電: 建物の方位角と屋根の傾斜角による年間発電量の比較
・太陽光発電: 実際の発電効率の例

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