冬場にどれくらい発電できるか~太陽光発電量と全天日射量~

太陽光発電

屋根の上に設置した太陽光発電パネル(定格出力3.78kW)、この暑い5月、6月がんばって毎日発電してくれていますが、日の短い冬場にどのくらい発電してくれるのかが気になりました。

気象庁データに全天日射量があったので日射量と太陽光発電量の関係から推定しました。

<結論>
日射量は夏場5~7月の一日平均17.9 MJ/m^2に対して、11~1月は9.9 MJ/m^2程度と半分近くになる。それからすると5~7月に得られている一日あたり16~17 kWhの太陽光発電量は、冬場は一日平均 9.1 kWh程度になると予測される。(自宅の定格出力3.78kWの太陽光発電パネルの場合です)

5~7月の発電量と日射量データから予測したので、以下にその内容を記載します。

2023年2月15日追記

【2022年11月~2023年1月の実績値で答え合わせ】
冬の一日平均太陽光発電量実績は以下のとおりでした。

 2022年11月=9.04kWh/日
 2022年12月=7.04kWh/日
 2023年01月=8.59kWh/日

この3か月の平均は、8.21kWh/日です。2022年8月に予測した9.1kWh/日よりも少ない値でした。
やはり冬場は太陽光発電にはがまんの季節になるんですね。

太陽光発電量と日射量(気象庁データ)の関係

近くの気象台の日射量データ

太陽光の降り注ぎ具合は気象庁データの「全天日射量」が使えそうです。

一番近くの群馬県前橋市の過去5年のデータからすると、日射量の多い5~7月は一日平均17.9 MJ/m^2得られるのに対して、11~1月は9.9 MJ/m^2程度と半分近くになります。

(あくまでも特定地点のデータですので、皆さんのお住いのところがどうなるかは確認してみてください。)

(気象庁HP:ホーム>各種データ・資料>過去の気象データ・ダウンロードから全天日射量データを取得し作成)

HEMSモニターの太陽光発電量値

我が家のHEMSモニターから日毎の太陽光発電量値をみました。

やはり毎日天気は異なるので発電量はばらつきます。

(それより使っていない電気量の多さに愕然としますが)

太陽光発電量と日射量の関係

同じ期間の群馬県前橋市、日毎の全天日射量です。

(気象庁HP:ホーム>各種データ・資料>過去の気象データ・ダウンロードから全天日射量データを取得し作成)

たまたまですが太陽光発電量と全天日射量の数字は似たような値になっています。

その関係をみると、

(太陽光発電量 kWh) ∝ 0.8181 × (合計全天日射量 MJ/m^2) + 1.04

です。

この関係から冬場11~1月の我が家の一日平均太陽光発電量は 9.1 kWh程度になると予測できます。

ただこの関係式は夏場の太陽の動きのときの話で、冬場の太陽高度が下がったときのPV発電量への影響とかは考えていないので、実際はもっと少なくなるかもしれません。

冬は日も短く暖房も使うのでどの程度自家発電量でまかなえるのか心配ですが、しっかり検証したいと思います。

ではまた。

参考

全天日射量の測り方:高層気象台HP<こちら>を参照ください。

日射量って自分で計測するという手もあるんですね。→<こちら>
でも高くて素人が簡単に手をだすわけにはいかない感じです。

個人的には日の出、日の入り時刻とか「暦部」を読むのが好きです。↓


理科年表プレミアム1925-2023 個人版 [ 国立天文台 ]

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