■太陽光発電：　SOLAR CLINICにおける発電実績の検討

　太陽光発電ユーザー支援サイト「SOLAR CLINIC」には、全国各地の登録発電所における発電実績等が紹介されています。
　　　（注）2012年2月末現在、約2,700か所が登録されている。
　ここでは、SOLAR CLINICにおける基準発電量と発電実績、Myサイトにおける基準発電量（理論発電量）について比較検討し、Myサイトでの基準発電量の妥当性を示しています。

　SOLAR CLINIC では、Erbsモデル（直散分離）/ Perezモデル（斜面日射量計算）に基づいて基準発電量（予測発電量）を算出しています。

　　　基準発電量（kWh） = 斜面日射量（kWh/m2)　x　システム出力係数　x　パネル容量（kW）

　ここで、システム出力係数（年間を通じて一定値：0.7）は温度損失、パワコン変換効率、その他損失を総合的に加味した係数であり、一般的な方式（1例）との違いは次のとおりです。

各種係数（損失）

		温度損失	ﾊﾟﾜｺﾝ損失	その他損失	総合出力係数
一般的な方式 （１例）	冬	10%	6%	5%	0.804
	春・秋	15%	6%	5%	0.759
	夏	20%	6%	5%	0.714
SOLAR CLINIC	年間				0.700

　SOLAR CLINICではこの結果、一般的な方式に比べて基準発電量を平均8%程度低く抑えており、特に冬は両者に約13%の開きがあります。

　SOLAR CLINICの基準発電量を、Myサイト（http://www.enjoy.ne.jp/~k-ichikawa/）でのErbsモデルに基づく理論発電量と比較した1例は次のとおりです。
　・システム容量：　5.36kW
　・温度損失：　季節別に設定（上表）、　パワコン損失： 6%、　その他損失： 5%
　・建物方位：　0度（南）、　屋根傾斜： 30度
　・設置場所：　広島
　・MyサイトでのErbsに基づく計算式

月別予想発電量（kWh、2011年）

月	1月	2月	3月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月	11月	12月	年間
（０）通常の方法 （季節別係数/平年）	442	443	539	591	647	534	572	627	513	530	432	430	6,300
（０）通常の方法 （季節別係数/2011年）	512	477	608	628	545	433	565	563	568	557	433	441	6,330
（１）SOLAR CLINIC （年間一定：0.7）	428	418	549	581	515	425	544	559	521	498	372	344	5,754
（２）SOLAR CLINIC （季節別係数換算）	491	480	595	630	558	434	555	570	565	540	403	395	6,218
（３）Myサイト(Erbs) （季節別係数）	481	452	590	627	553	441	574	562	560	532	393	389	6,154
（４）＝（２）/（３）	1.02	1.06	1.01	1.00	1.01	0.98	0.97	1.01	1.01	1.02	1.03	1.02	1.01

　（注）「通常の方法」とは、全天日射量に1961-1990年（30年間）の平均的な「月別斜面日射量/全天日射量比」を乗じて
　　　　　得られる斜面日射量に基づいて算出する方法。

　SOLAR CLINICの基準発電量を一般的な方式（季節別係数）での発電量に換算した結果も上表の（２）に示します。
　例えば、1月の基準発電量＝428kWhに対して、
　　　428 / 0.7 x 0.94 x 0.95 x 0.90 = 491 (kWh)
となります。

　この換算値（２）と、Myサイトでの値（３）は2月に６％の差がありますが、その他の月は±２〜３％程度であり、また年間発電量では１％程度の差しかありません。　従って、両サイトでの発電量の推定値（予想値）はほぼ同レベルと考えられます。

　両者に若干の差が生じる原因として以下のことが挙げられます。
（１）Myサイトでは広島地方気象台の全天日射量の観測値をそのまま使用しているのに対して、SOLOR CLINICでは理論直達日射量や日照時間などから（別途作成した推定式を用いて）全天日射量を推定している。
（２）斜面散乱日射量の推定方法が異なる（等方性モデル ＜−＞ Perezモデル）。
（３）Myサイトでは積雪を考慮していない。

　基準発電量に対する各発電所の実績が月毎に公開されていますが、当然のことながら（上記理由他により）
　　　 発電指数　＝　発電量実績　/　基準発電量
はほとんど100%を越えています。

　下表は全国、広島県内、広島市内における2007〜2011年の平均、2011年単独の登録発電所の平均指数です。

登録発電所の月別平均発電指数

地域	年	係数	1月	2月	3月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月	11月	12月	年間
全　国	2007-11年	年間一定	111	112	115	116	112	115	111	110	111	114	117	115	113
		季節別	96	98	106	107	103	113	109	108	102	105	108	100	105
	2011年	年間一定	115	114	119	119	115	116	115	112	115	117	120	119	116
		季節別	100	100	109	110	106	114	113	110	106	108	110	104	108
		月　別	99	100	106	109	107	111	113	113	110	109	108	105	108
広島県	2007-11年	年間一定	104	108	114	113	111	111	107	108	107	109	115	112	110
		季節別	90	94	105	104	102	108	105	105	99	101	106	98	101
	2011年	年間一定	114	112	123	121	117	118	115	113	113	116	119	124	117
		季節別	99	97	113	112	108	115	113	111	104	107	110	108	108
		月　別	98	97	110	111	109	112	113	114	108	108	108	109	108
広島市	2007-11年	年間一定	111	113	121	121	115	113	108	111	113	111	127	120	115
		季節別	97	99	112	111	106	111	106	108	104	102	117	105	107
	2011年	年間一定	115	113	125	124	118	115	114	111	115	118	121	128	118
		季節別	100	98	116	115	109	113	112	109	106	109	112	111	109
		月　別	99	98	113	114	110	110	112	112	110	110	110	112	109

　（注1）集計データ数は全国：2702、広島県：52、広島市：22 である。
　（注2）「月別」は、月別温度損失係数による発電量換算値。

　季節別値に換算した2011年の年間指数は全国、広島県、広島市とも108前後で、ほぼ同じ値になっています。
　また、月別温度損失係数換算の指数は、1月、2月を除き、年間を通じてほぼ一定となっています。
　1月〜2月に指数が下がっている最大の要因は積雪による発電不足と推測されます。

　また、次の表は広島県内の登録発電所の2007〜2011年における年毎の平均発電指数です。

広島県内の登録発電所の年月別平均発電指数

年	係数	1月	2月	3月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月	11月	12月	年間
2007年	年間一定	105	104	105	105	102	103	93	96	98	104	103	103	102
	季節別	91	90	97	97	94	101	91	94	90	96	95	90	94
2008年	年間一定	95	102	109	108	106	107	103	105	98	104	108	103	104
	季節別	83	89	100	99	98	105	101	103	90	96	99	89	96
2009年	年間一定	89	104	111	111	109	106	107	103	104	104	107	100	105
	季節別	77	91	103	103	101	104	105	101	96	96	99	87	97
2010年	年間一定	100	111	113	112	113	110	106	111	109	108	126	113	111
	季節別	87	97	104	103	104	108	104	109	101	100	116	98	103
2011年	年間一定	114	112	123	121	117	118	115	113	113	116	119	124	117
	季節別	99	97	113	112	108	115	113	111	104	107	110	108	108

　（注1）集計データ数は年、月毎に異なる。
　（注2）季節別換算値のグラフを末尾に掲げる。

　年々の機器の性能向上（温度損失減少やパワコンの変換効率UP等）に伴って発電指数が4年間に15ポイントほど増加していることが分かります。

　下表は温度特性に優れたSANYO（現パナソニック）のHIT太陽電池モジュールの各種損失係数です。
　SOLAR CLINICの基準発電量に比べて、年間予想発電量が約15%UPします。　このような機器の導入が進んだ結果、前述のように季節別値に換算した最近の年間発電指数の平均値が108前後になっているものと推察されます。

HIT太陽電池の各種係数（損失）

		温度損失	ﾊﾟﾜｺﾝ損失	その他損失	総合出力係数
HIT太陽電池	冬	6%	5.5%	5%	0.844
	春・秋	9%	5.5%	5%	0.817
	夏	12%	5.5%	5%	0.790
SOLAR CLINIC	年間				0.700

　以上により、MyサイトでのErbsモデルに基づく理論発電量の考え方が（最近の機器の性能UPを除けば）ほぼ妥当であり、従来の（通常の）方法、すなわち日々の全天日射量に1961-1990年（30年間）の平均的な月別「斜面日射量/全天日射量比」を乗じて得られる斜面日射量に基づく理論発電量（予想発電量）よりも実際の月毎の発電量とよく合致することが確認できたと考えます。
　　ここでは、主として広島での値について検討しましたが、他の都市（気象官署）については別途検討する予定です。

　HIT太陽電池のような温度特性に優れたものに対しては、それに応じた温度損失係数を用いることで実情に即した予測を行うことが可能です。

・11都道府県における2011年の月別平均発電指数（季節別換算値）


・広島県における2007年〜2011年の月別平均発電指数（季節別換算値）