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夏の高温時太陽光発電は発電力低下!

の高温時には、太陽光発電は発電効率が低下してしまいます。

それは、単結晶・多結晶シリコンなどシリコン系半導体を使ったパネルで特に顕著になる特性で、
地域にもよりますが日照時間が長くて日射量がもっとも多くなる8月よりも、
5月のほうが発電量が多くなるケースがよく見られるのは「温度」が原因です。

月別発電量の推移
独立行政法人産業技術総合研究所HPより

上記のとおり、地域にもよりますが日本の一般的な地域においては、
発電量がもっとも多くなるのは5月ということになります。

もちろん、地域だけではなくその年の気象状況にも左右されますが、
通常5月がもっとも発電量が多くなるのはどのメーカー、どの研究でも合致しています。
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2016年度(平成28年度)買取価格の適用を受けての太陽光発電導入は、すでに受付を終了しました。今後検討される方については、2017年度以降の固定価格買取制度が適用となります。どう検討していけばよいか、下記ページをご覧頂けるとスムースですので、ご参照ください。




どうして高温になると太陽光発電は発電効率が低下するのか?

太陽光発電のデメリット・発電効率の悪さに記載しましたが、
シリコン結晶系の太陽光発電が高温によって出力電圧が低下するのは、
シリコン内部の禁制帯が広くなることが原因です。

通常太陽光発電の発電効率を表現するときの条件は、
気温25℃のときとなっていますが、これはパネル内部の温度を指します。

例えば、真夏30℃を越すようなときには、照射される太陽光によって、
パネル内部の温度は、最大で70℃~80℃まで上昇するといわれています。

発電効率は、25℃での発電量が最大値となり、
温度が1℃上昇するごとに0.5%くらいずつダウンしていくといわれています。

そのため、パネル温度が80℃に達するようなときには、
(80-25)×0.5=27.5%
つまり、そのパネルが最大限発電する場合に比べて、27.5%も低下することになるのです。

では、夏の高温による発電量の低下を最小にするためにはどうすればよいか?

夏場にパネル内部の温度が高温になることによって発電量が低下するのは、
共通認識であり、各メーカーも対策を研究しているところです。

しかし、結晶シリコン系の太陽光パネルにおいては、
画期的な対策はまだ見つかっていないのが現状です。

ここでは、発電量が低下するのを最小限にするために、できることは限られますが、
「私たちが選択できる方法」を下にまとめてみました。

  1. 高温時発電効率低下しにくパネルを選ぶ
  2. パネル高温時に温度を下げるために冷却する仕組みを作る

普通に太陽光発電を導入する人で、かつまだ太陽光発電を設置していない人であれば、
もっとも簡単に高温時の発電効率の低下を防ぐためには、
高温に強いパネルを選ぶことがもっとも効果的になります。

高温に強い太陽光発電パネルは、単結晶シリコンにアルファモスシリングを入れた、
パナソニック製太陽光発電HITか、CISシリコンのソーラーフロンティアが有利になります。
※下記は、パネルの素材ごとの発電量推移のデータで、産業総合技術研究所によるものです。

パネル種別ごとの発電量
上記のグラフの中で、HITはアルファモスに分類され、CISは化合物に分類されます。

詳しくは、メーカー毎にページをご覧ください。

シリコン系太陽光発電を導入する方の裏技

すでに、太陽光発電を設置している方や、何かしらの理由があって、
結晶系シリコンを導入するのがもっともよいと思われる方は、少し手間かもしれませんが、
雨水を循環して、パネルが高温になった際に循環させる方法を検討してみるのも手でしょう。

水をパネルにかけるとパネルの温度は低下して、発電量を確保することができるようになります。
私は実際に試したことがありませんが、インターネットを見ていた中で、実践しようとしている方がありましたし、
放水冷却することで発電量が上昇したという報告があります。

もし、冷却に水道水を使う場合、相当量の水量が必要になるため、
水道代が発電量の上昇にコスト面で追いつかなくなる可能性が高いので、
雨水を循環させる仕組みが取ることがベストと思います。

夏場などは水をかけて温度を冷却しても1時間もすれば、
すぐに高温に戻ってしまうため、定期的に冷却し続ける必要があるためです。

この方法は、そんなに難しくない仕組みを作ることで実現できるらしいですが、
私にはアイデアがないので、取り扱っているサイトを紹介しておきます。

興味がある方は参照ください。⇒http://monetwren.chu.jp/ismart/?p=606

いずれにせよ、夏は四季のうちのひとつの季節です。

パネルの温度が高温になるのも年のうちの半分もありません。

以上のことから、年間を通して、どのメーカーのどのパネルが、
あなたが設置を希望している場所に適しているかをしっかりと見極めた上で、
よりよい選択をするのがベストだと思います。

各社が製造するパネルは、それぞれに強みと弱みを持ちます。

あなたの設置場所で最大の費用対効果を発揮するパネルを見つけるようにしましょう。

詳しくは、下の記事をご参照ください。





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