太陽光発電のデータ記録

今日の発電量は27.4kW/h。
さて、太陽光発電を設置して約1週間。
そろそろデータを記録していかないと億劫になってしまう。

太陽光発電は設置してしまえば、特にやることのない設備でメンテナンスフリーといわれている。
ただ、やることがないだけあって、故障や調子が悪くなった事がが分かり難い設備だ。
そのためにもデータを取って、異常がないか確認出来るようにしておく必要がある。

とはいっても、何を持って異常と判断するのか？
太陽光発電のモニタからのアウトプットは発電量、買電量、売電量、消費量くらい。
発電量の上下は天候によって左右されるので、比較対象となる天気がないと分からない。
今月の天気だと本来はこれくらい発電するはずなのに、発電量が少ない？？という事がわからないといけない。

色々調べてみると気象庁のページより、全天日射量というデータが取れる。
どうやら、これが基準として使えそうな感じだ。
気象庁のページだと単位がMJ/㎡で少々分かり難い。
太陽光発電で分かりやすいkWh/㎡とすると3.6で割ると良いそうだ。

MJ/㎡ ÷ 3.6 ＝kWh/㎡

となる。

昨日7/21の全天日射量は24.18MJ/㎡だったので、kWh/㎡に変換すると約6.71kWh/㎡だ。

気象庁の全天日射量は水平面に対する計測結果だ。
さらに正確さを求めるならば、設置角度、設置方位も考慮しなくてはいけない。
幸い、NEDOに全国日射量平均値データマップがあり、過去30年のデータから推測出来るようだ。
ボクの場合は府中が一番近く、条件としては南、30℃の設置となる。
同じく、府中の水平面のデータと比較して、月ごとの倍率を計算してみる。

01月：1.51
02月：1.30
03月：1.14
04月：1.02
05月：0.95
06月：0.93
07月：0.94
08月：0.99
09月：1.05
10月：1.19
11月：1.38
12月：1.57

水平面との差はこんな感じとなった。
結構季節で差があるもんだ。
夏場は太陽の角度が高いので、傾斜があるほうが日射量は少なくなるようだ。

これを先ほどの日射量と掛け合わせる。
今月は7月なので

6.71kWh/㎡ × 0.94 ＝ 約6.31kWh/㎡

が7/21の日射量だ。

これにボクの場合、公称出力5.04kWのパネルが載っているので、掛ければ発電量の理論値が出てくる。

6.31kWh/㎡ × 5.04kW/h ＝ 31.82kW/h


しかし、その前に太陽光発電は色々なロスがある。
三洋のページによると以下のロスを想定しているようだ。

太陽電池損失／温度補正係数：3～5月及び9～11月：9%、6～8月：12%、12～2月：6%
パワーコンディショナ損失：5.5%
その他の損失 (受光面の汚れ・配線・回路ロス)：5%

今月7月の温度補正係数は12%なので、全部のロスを合わせると

12% ＋ 5.5% ＋ 5% ＝ 22.5%

22.5%のロスとなる。発電効率だと77.5%だ。
ロスも含めた最終的な発電量の理論値は

31.82kW/h × 0.775 ＝ 約24.66kW/h

となるようだ。

うーん、ややこしいというか割と面倒だなぁ。
どうせ表計算に入れて、発電量、日射量で計算させるんだけど。

さて、やっと理論値が出たので、実測値と比較してみる。
7/21の実発電量としては26.5kW/h。
理論値の107.46%発電している事となる。

昨日までの理論値と実測値を比較してみると107.20%～128.07%と割とバラつきがあった。
これは元となる気象庁の観測データが東京では１ヶ所しかなく、ボクの家と離れているから精度が悪いってのもあると思う。
また、パネルの温度がわからないので、厳密な温度係数で算出出来ていないってのも原因かな。
結構古い資料なんで現在もそうなのか分からないが、三洋の技術レポート(PDF)によるとHITは−0．25%/℃の変換効率の変化があるそうだ。
月平均位にするば現在の大雑把な温度係数でも安定するかと思うので、とりあえずこのデータを取っていこうと思う。