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日影による太陽光発電への影響

太陽光発電の設置を検討する際に、必ず確認すべき点のひとつが、周辺の家や電柱、山や木などによる日影の影響です。太陽は季節によって異なる軌跡をたどるため、一年間の日影状況を必ず確認して太陽電池の設置場所に影がかからないか、仮に影がかかる場合はどの程度影響を受けるかを事前に想定することが大切になります。
また、将来的に、周辺状況が変わることも考えることも大切になります。

たとえば、あなたの太陽電池設置予定場所の南側が現在空き地で日影環境が現在ものすごくよいとしても、そのエリアが再開発エリアなどで今後高い建物が建築される可能性がある場合は、どういう状況になるかをきちんと調べないと、設置したはよいものの、数年後には発電量が極めて少なくなるリスクを抱えることになります。

太陽光発電は、文字通り太陽の光を電気エネルギーに変換する発電方法です。そのため周囲の遮蔽物により影ができることが発電量を低下させることはご存じかと思います。一般的に太陽光発電に用いられる太陽光パネルは、大きさ15cm×15cm程度の太陽光セルの結合により構成されています。その構造を図示すると以下のようになります。


太陽電池パネルのしくみ

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影が及ぼす影響の原因

太陽光パネル(太陽電池モジュール)は、基本構成素子である太陽電池セルがインターコネクタを介して直列に接続され(セルストリング)、さらにこれを並列に接続(セルアレイ)後密封し、外枠にはめ込むことにより作られます。
パネルに太陽光が照射されると各セルで電流が発生し、発生した電流がセルストリングでの隣接セルを通じて伝達されることで最終的に必要な電圧の電流が得られます。

しかし、ここで影により一部のセルで発電できないと、その日陰部分のセルが抵抗になり、セルストリング中の他のセル分も含めて電流が流れなくなってしまいます。

現在、市販されている太陽光パネルでは、このような場合に備えて日陰ができた場合は、そのパネルを迂回して電流を伝えるバイパスのしくみが取り入れられていますが、問題のないパネルも含めて迂回されてしまうなど日陰の影響を完全に回避することはできていません。



太陽電池への影の対策

このように影の存在は、太陽光発電での発電量の低下要因となることが少なくありません。しかし日本では、周囲に遮蔽物が全く存在しない場所で太陽光発電設備を設置できないケースが多く、太陽光発電への投資を検討する際には以下のような対策実施を検討する必要があるでしょう。

日照量のシミュレーションによる採算性計算

太陽光発電設備の設置検討に当たっては、日照量の計算を正確に行い、太陽光発電への投資採算性を計算するのが重要です。
環境分野の計測・シミュレーションに強みをもつソフトウェア会社「ラプラスシステム」のシミュレーションソフトウェア「Solar Pro」では周囲の遮蔽物による日陰の影響を解析し、根拠ある発電量予測を行うことができます。※このようなシミュレーションソフトは、販売業者へ見積もり依頼することで無料で使うことができます。太陽光発電とシミュレーション見積もりの妥当性を検討を参照ください。


日陰に強い太陽光パネル

現在、太陽光パネルの材料としては、変換効率の問題から結晶シリコン系がメインとなっていますが、CIS,CIGSなどの化合物系のパネルは日陰による発電効率低下が小さいことが知られています。そのため、もし日陰が多い場所での太陽光パネル設置を考える場合、化合物系のパネル採用が有望な選択肢となる可能性があります。※CISといえば当サイトイチオシのソーラーフロンティア|発電力No.1のメーカー直集がオススメです。
いかがでしたでしょうか。太陽光発電の設置に際してなかなか避けては通れない影の問題、設備の設置前には是非、配置などを十分に検討し最大の発電効果が得られるようご検討ください。

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