太陽光発電の発電ロスが生じる原因は？対策についてもわかりやすく解説！
最終更新日:2023.08.07 太陽光発電
住宅用太陽光発電を導入した方の中には、「最近発電量が落ちている気がする」「晴れているのに時々発電量の少ない時がある」といった発電量や発電効率の低下に悩んでいる方も多いのではないでしょうか。
太陽光発電の発電ロスは、さまざまな原因によって発生する現象です。早めに対処することで、発電ロスによる電気料金削減効果を保てます。
そこで今回は、太陽光発電の発電ロスが生じる原因や対策についてわかりやすく紹介します。太陽光発電の発電効率を少しでも改善させたい方や太陽光発電の発電効率が最近落ちていて悩んでいる方などは、参考にしてみてください。
目次
太陽光発電の発電ロスが発生する原因
太陽光発電における発電ロスとは、光エネルギーを電気エネルギーへ変換する時に生じる損失のことです。たとえば、光エネルギーのうち20％を電気へ変換できる場合は、発電ロス80％となります。
それでは、太陽光発電の発電ロスに関する原因や事象についてわかりやすく解説します。
太陽に含まれる光エネルギーを100％電気へ変換できない
太陽光発電では、太陽に含まれる光エネルギーを100％電気へ変換できません。
太陽光パネルに搭載されている太陽電池は、光エネルギーを吸収し、直流電気へ変換する機能を持っています。
光の中にはさまざまな波長の光があり、それぞれ性質に違いもあります。（紫外線、赤外線、X線など）また、太陽光パネルで吸収可能な光に限界が生じているため、発電ロスを0％にできません。
太陽光パネルの変換効率は20％前後なので、発電ロス80％前後といえます。このように太陽光発電の仕様上、発電ロスを0％に抑えることは難しい状況なのです。
発電時に熱損失が発生する
太陽光発電の発電時に生じる熱損失が、発電ロスにつながっています。
太陽光発電にかぎらず電子機器や発電設備は、電気抵抗によってエネルギーロスが発生します。つまり、元のエネルギーから実際に使用できるエネルギーは、熱損失を差し引いた分のみです。
太陽光発電の場合は、発電やパワーコンディショナでの交流変換、送電などで熱エネルギー（電気抵抗）が発生するため、光エネルギーを100％電気へ変換できません。
経年劣化
太陽光発電の経年劣化が、発電ロスにつながるケースもあります。
特に太陽光パネルが劣化すると、耐久性や変換効率も低下してしまいます。一般的な耐用年数は30年程度とされていますが、10年・15年と使用しているうちに変換効率にかかわる機能も劣化していきます。
また、パワーコンディショナなどの周辺機器は、太陽光パネルより寿命が短い傾向なので、早めに交換や修理を検討してみるのも大切です。
ケーブルの劣化や破損
太陽光発電に使用されている送電用ケーブルは、劣化や破損によって故障もしくは大幅な送電ロスにつながります。
送電用ケーブルには、太陽光発電から発電された電気が流れています。そのため、劣化すると電気抵抗などの影響で発電ロスが増えますし、破損してしまうと発電した電気を使用できません。
特にケーブルはネズミなどにかじられて破損してしまう可能性のある部材で、定期的な点検や交換などの必要な部分といえます。
パネル表面に影ができている
太陽光パネルの表面に影が発生していると、発電ロスの増加につながってしまいます。
太陽光パネルに搭載されて太陽電池は、表面から光を吸収します。そのため、パネルの発電部分に影が発生すると、その分発電量は減少してしまいます。
影の発生する理由や原因は、以下の通りです。
・周辺の建物から発生した影
・自宅に植えている木の影
・雲の発生している晴れの日
周辺の建物によって自宅の太陽光パネルに影が発生している場合は、改善の難しい状況です。一方、木々による影なら、伐採することで改善できます。
また、雲の発生している晴れの日は、天候によって一時的に影が発生してしまうこともあります。
太陽光発電をこれから設置する方は、施工販売業者へ周辺の建物による影の影響がないか確認してもらいましょう。
パネル表面に汚れが溜まっている
太陽光パネルの表面に汚れが付着していると、発電ロスの増加につながります。
太陽光発電を運用していると、風や雨などでパネル表面に塵やホコリ、鳥のフンなどが付着してしまうこともあります。また、汚れなどによって太陽電池へ光が届きにくくなり、発電効率低下といった事態に発展してしまいます。
そのため、住宅用太陽光発電の発電ロスを軽減するには、定期的な洗浄も欠かすことができません。
太陽光発電の発電ロスを抑えるには？
太陽光発電の発電ロスを抑えるには、O＆M業者や施工販売業者のメンテナンスサービスを契約することが大切です。
太陽光パネルの表面に付着した汚れの洗浄や各機器の点検などは、専門の資格を持った技術力のある業者でなければ対応できません。また、太陽光パネルの経年劣化や破損状況、交換・修理時期を素人では見極められないため、専門の業者へ依頼するのがおすすめです。
エコでんちでは、太陽光発電や蓄電池をご購入いただいたお客様に向けに、サポートセンターでさまざまなトラブルやご相談を受け付けております。また、1年に1回、設備や屋根点検を実施していますので、早期に対策を立てられます。
太陽光発電の発電ロスによる影響を抑えるには家庭用蓄電池の設置がおすすめ
太陽光発電の発電ロスを0に抑えることはできません。しかし、少しでも効率よく電気を活用する方法はあるので、積極的に取り入れてみるのもおすすめです。
特におすすめの方法は、家庭用蓄電池の併用です。
そこで最後は、家庭用蓄電池の併用で得られるメリットをわかりやすく紹介します。
太陽光発電で発電した電気を貯めておくことが可能
太陽光発電の発電ロスによって発電量の低い日は、家庭用蓄電池に貯めておいた電気で自家消費を行うことが可能です。
家庭用蓄電池はモバイルバッテリーと異なり、住宅用太陽光発電と連携可能でなおかつ5kWhや8kWhなど家庭内の電化製品を稼働させられるほどの電気を貯められます。
また、家庭用蓄電池の機能を充電優先にしておけば、住宅用太陽光発電で発電した電気を自動的に貯めておけます。夜間や発電量の少ない日は、家庭用蓄電池の電気を活用することで電気料金を削減することが可能です。
自家消費しきれない電力を貯めておける
家庭用蓄電池を設置しておけば、太陽光発電の電気を自家消費しきれない場合でも貯めておけます。
特に卒FITもしくは元々FIT制度を利用してない方、FIT制度を利用しているもののなるべく自家消費で電気料金を削減していきたい方は、家庭用蓄電池を検討してみるのがおすすめです。
太陽光発電単体では、発電した電気を貯めておくことができません。そのため、全量自家消費型太陽光発電で使用しきれない電気は、そのまま損失してしまいます。
また、FIT認定を受けている場合は、電力会社へ送電されて売電収入に変わります。固定買取価格は年々下落している一方、電気料金は2022年頃より急激に値上がりしています。そのため、2023年度など安い固定買取価格でFIT認定を受けた場合は、売電より自家消費の方が電気料金削減効果を伸ばせます。
そこで家庭用蓄電池を設置しておけば、自家消費しきれなかった電気を貯めておけますし、消費電力量の多い時間に活用することが可能です。
災害時は太陽光発電と蓄電池の活用で避難生活の負担を軽減
太陽光発電と家庭用蓄電池は、発電ロス対策だけでなく災害時にも役立ちます。
大規模災害の場合は、数日以上停電してしまう可能性があります。太陽光発電単体では、夜間に電気を使用できないため、防犯やケガという点でもリスクのある状況です。
家庭用蓄電池は停電時にも稼働可能なモードがあるので、日中に電気を貯めておき、夜間など必要に応じて住宅設備やコンセントから自家消費を継続できます。
太陽光発電の発電ロスは家庭用蓄電池でカバーできる！
太陽光発電の発電ロスは、太陽電池の性質上80％前後です。また、発電時の熱や経年劣化、パネルの影などでさらに増えてしまう可能性があります。発電ロスによる電気料金削減効果を低下させないためには、太陽光発電の定期的なメンテナンスと家庭用蓄電池の設置をおすすめします。
太陽光発電の電気を日中に使いきれない方や住宅用太陽光発電の発電ロスを軽減したい方は、今回を参考に家庭用蓄電池を比較検討してみてはいかがでしょうか。
エコでんちでは、環境省認定の公的資格「うちエコ診断士」と「うちエコ相談員」を取得した専門アドバイザーが、100種類以上ある蓄電池からお客様のご予算や要望に合った製品をご提案いたします。また、ご購入後は、10年の自然災害補償と15年の工事保証を無償で付帯します。
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