こんにちは！平松建築株式会社です。

私たちは、浜松市、磐田市、袋井市、掛川市を中心に、高耐震・高耐久で圧倒的な空気環境を誇る、トータルコストでお得な家づくりをお手伝いしています。これらの地域で安心・快適な住まいをお考えの方は、ぜひ私たちにご相談ください！

 

太陽光発電は発電効率が悪いといわれる理由は、設置環境やメンテナンス不足などが挙げられますが、パネルの種類によっては発電効率を長く維持できます。高い発電効率を維持するための方法、太陽光パネルの選び方について解説しています。

 

【この記事で分かること】

・太陽光発電の発電効率が悪くなる要因
・発電効率を高めるためのポイント
・太陽光パネルの選び方

 

【動画で確認したい方はこちら】

 

自然光を利用して電気をつくり出せる太陽光発電ですが、一部では発電効率が悪いという評価を受けています。太陽光発電の効率が悪くなってしまう原因には、どのようなものがあるでしょうか。

この記事では、太陽光発電システムの発電効率が低下する理由や、発電効率を高くキープするための手段について解説します。さらに、太陽光パネルを選ぶときに考慮したいポイントもお伝えします。

 

 

太陽光発電の発電効率が悪い理由は？

自然エネルギーなどを使った発電は、もとになるエネルギーの一部を電気に変換しています。どれくらい電気に変換できるか示す割合を「発電効率」といい、発電方法によって数値が異なります。

たとえば、水力発電は発電効率が約80％ですので、もととなるエネルギーの8割を電気に変えられるということです。それに対して、太陽光発電は一般に20％くらいの発電効率をもつといわれています。

太陽光発電は日射量の影響を受けるため、天気が曇りや雨の日は発電量が下がります。それ以外にも、太陽光発電の発電効率を低下させてしまう原因がいくつかあるので、みていきましょう。

 

経年劣化

太陽光発電に使う太陽光パネルは、設置して年数が経つとともに少しずつ劣化して、発電効率が落ちます。劣化の速度はパネルの性能によって違いますが、平均すると1年間で0.5％くらい発電効率が下がると考えられています。

太陽光パネルの寿命は一般的なもので20年ほどあり、寿命が近づくにつれて発電効率が悪くなったと感じることがあるでしょう。

 

外気温の影響

太陽光発電は、高温の環境において発電効率が悪くなります。太陽光パネルの表面温度が高温になると電圧が下がって、発電効率がかなり落ちてしまうのです。

夏は発電に必要な日差しがたくさん降り注ぎますが、気温が高いことにより太陽光パネルが高温になるので、発電効率は低下します。

発電に適した太陽光パネルの温度は約25℃までとされていて、それよりも表面温度が1℃上がるごとに発電量が0.5％ほど減っていくといわれています。

とくに真夏は太陽光パネルの温度が70℃〜80℃くらいまで上昇する日もあり、発電できる電気の量が少なくなってしまうでしょう。

 

メンテナンス不足

太陽光パネルは屋外に設置されるので、メンテナンスをしないと傷んで発電効率が下がります。パネル表面が汚れていると日光をしっかり吸収できません。

そのため、飛んできた砂や鳥のフンなどがついたまま放っておくと、発電量が落ちてしまいます。また、雨や風にさらされることで内部の回路が損傷し、発電量の低下を招くこともあるでしょう。

パネルにのった落ち葉を払うくらいなら自分でもできると考えやすいですが、慣れない人が高所に登るのは事故につながるリスクが高く、さらには、誤って太陽光パネルを破損させる可能性もあります。

 

 

太陽光発電の発電効率を高めるためにできること

太陽光パネルには寿命があるため経年劣化は避けられませんが、発電効率をできるだけ高く維持するためにできることはあります。ここからは、発電効率の低下を防ぐための対策について解説します。

 

太陽光パネルの設置場所を意識する

太陽光発電には、日当たりがとても重要です。周りに高い木や建物があると、太陽光パネルに影がさして発電量が下がってしまうので、設置する場所に気をつけましょう。

朝や昼間は影ができていなくても、夕方に近づくと影が長く伸びて太陽光パネルに日が当たらなくなってしまう場合があります。時間帯にかかわらず、1日にわたって日光がしっかり当たる場所を選んでパネルを設置しましょう。

太陽光パネルの向きは、日射量が多く確保できる真南が理想的ですが、真南よりも少しずれた南東や南西でも問題ありません。また、設置する角度は30度くらいにするのが、発電効率アップにつながるといわれています。

 

高品質な太陽光パネルを選ぶ

品質のよい太陽光パネルは、発電効率が高くなるように設計されています。メーカーによって太陽光パネルに使われている素材や技術には違いがあり、同じメーカーでも価格を抑えてある程度の性能を備えたものから、高価格で優れた性能をもつ製品までさまざまなラインナップがあります。

太陽光発電は、長期にわたって高い発電効率を維持できることがポイントなので、できるだけ高品質の太陽光パネルを選ぶようにするとよいでしょう。おすすめはマキシオンパネルで、こちらについては「太陽光パネルを選ぶポイント」にて詳しく後述します。

 

定期的にメンテナンスをする

太陽光パネルは耐久性が高いので簡単には壊れませんが、台風や豪雨、大雪などの自然災害によって損傷してしまうことがあります。

しかし、パネルは屋根の上に設置されているため、壊れた箇所があるかどうか自分で確認するのは困難です。専門業者に定期的なメンテナンスを依頼して、パネル表面を清掃してもらったり、内部の故障がないかチェックしてもらったりすると安心でしょう。

 

発電量データを記録する

太陽光発電を導入するときは、発電量の計測モニターも同時に取り付けるのがおすすめです。計測モニターの設置は任意ですが、常に変動する発電量のデータが記録されるので、日別や時間帯別の比較ができて便利です。

システムが故障したときや、パネルが劣化したときは発電効率が低下しますが、モニターで観測していれば数字に変化があるのですぐ気づけます。

一方で、モニターが付いていないと発電量が下がったことに気づけないため、数か月後の定期メンテナンスでようやく不具合が発見されるといったケースも少なくありません。

 

 

太陽光パネルを選ぶポイント

太陽光発電の設置費用は年々安くなっているといわれていますが、それでも一般的な相場で80万円台〜140万円台くらいのまとまった費用が必要になります。太陽光発電を導入するなら、費用対効果を意識して太陽光パネルを選ぶようにしましょう。

 

発電効率

発電量は日照量に左右されるので、曇りでも発電効率を高くキープできる太陽光パネルが有利です。また、夏の暑い気温でも発電効率があまり下がらないタイプを選ぶと、年間を通して発電量が多くなることが期待できるでしょう。

結晶系シリコン素材が使われている従来型の太陽光パネルは、発電効率が〜20％前後といわれています。従来型は受光面に電極が配置されているため、電極がある部分は日光が遮られて、その下にある太陽電池まで光が到達しません。それにより、発電効率が低くなるという課題を抱えていました。

こうした改善点を踏まえて最近登場したのが、バックコンタクト型の太陽電池を使用した太陽光パネルです。バックコンタクト型は、これまで受光面にあった電極を裏面に配置し、より多くの日光を集められる構造になっているため、従来型よりも高い発電効率が期待できます。

このバックコンタクト構造の技術を用いた太陽光パネルとして注目されているのが、マキシオンです。マキシオンパネルは発電効率が高いのが大きな特徴で、従来型が約20％の発電効率なのに対して、マキシオンパネルは22.6％と約1割も発電効率をアップさせています。

こうした発電効率の違いは、2.6％の差とみると小さく感じるかもしれません。しかし、今後数十年間の総発電量と発電量価値を計算してみると、この2.6％が数百万円の差となります。

従来型の太陽光パネルを蓄電池なしで20年間使用したとき、240万円の価値を持つとされる一方、マキシオンパネルを同じく蓄電池なしで20年間使用した場合は280万円の価値を期待できます。さらに、保証期間の違いによる総発電量も注目したいポイントです。次項にて、さらに詳しく説明していきましょう。

 

保証期間と信頼性

太陽光発電システムを提供するメーカーでは、製品保証や出力保証を一定の期間にわたって設定しています。製品保証には、太陽光パネル単体の保証や、パネル以外の機器などを含めたシステム保証があります。

太陽光パネルの保証は最低でも10年となっていますが、メーカーによっては20年保証や有償での保証延長に対応しているケースもあるでしょう。この保証が長いほど総発電量が増え、長期的に見たときの利益が大きく変わるため、太陽光パネル設置を検討するのであれば必ず注目したいポイントです。

出力保証は、一定の期間にわたってメーカーが規定した発電効率を下回ったときに、太陽光パネルの修理または交換をしてもらえる保証です。出力保証の期間は、製品保証とは別に設定されている場合があります。

太陽光パネルの製品保証は10年〜25年というメーカーが多いなか、マキシオンはなんと40年の長期保証を実現しています。マキシオンの性能が優れている点について、実験データをもとに紹介しましょう。

まず、-40℃から85℃までの気温差を繰り返す寒暖差の実験では、認証基準となる200サイクルをはるかに超える約2800サイクルの試験を行っても、マキシオンの出力は95％以上を維持していました。

また、温度85℃かつ湿度85％の高温多湿な環境で行った実験では、他社が2,000〜3,000時間で出力低下を起こすのに対し、マキシオンは8,000時間を超えても95%以上の出力を維持しています。これは最低基準の8倍の試験を行っても、出力が維持されているという結果です。

 

経済価値

太陽光パネルは、寿命が長く電気をたくさん生み出せるほど経済的な価値が高くなります。一般的な太陽光パネルは年間の劣化率がマイナス0.75％と試算されているのに対して、マキシオンはマイナス0.25％です。

一般的なパネルでは、使用開始から25年目まで80.2％の出力値が保証されていますが、マキシオンは40年目で88.25％の出力値を保証していることから、長期間使い続けても発電効率が大きく低下せずに電気を生み出せる、経済合理性に優れたパネルであると分かります。

太陽光発電システムとあわせて蓄電池を設置すると、日中に発電した電気をためて、発電できない夜間にその電力を使えるのでより経済的です。

 

将来の技術

現在のマキシオンの太陽光パネル「マキシオン3」は発電効率22.6％ですが、2025年の春から販売予定の「マキシオン7」は、23.8％の発電効率で設計されています。従来の太陽光パネルよりも小さい面積でより多くの発電量を実現しています。

とくに違いが出るのは夏場で、高温下でも発電効率が落ちにくいのが特徴です。各地で異常気象が増えているなかでも、優れたパフォーマンスを発揮することが期待できるでしょう。

 

シミュレーションの実施

太陽光パネルを選択するときは、経済的なメリットをシミュレーションしてから購入を決めましょう。初期費用とメンテナンス代をあわせて150万円かかるのであれば、それを上回る経済効果のある太陽光パネルを選ぶ必要があります。

従来型の太陽光パネルには安価な製品もありますが、耐久性が低く寿命も長くありません。マキシオンは購入費用が高くなりますが、長期的にみれば大きな経済効果を得られます。導入費用とトータルコスト、そして製品保証や出力保証の信頼性を総合して考え、もっとも適したパネルを選びましょう。

平松建築職人社長のLINEにご登録いただけると、特典として太陽光の出力や収支がわかるシートを付けています。ぜひ利用してみてください。

 

こちらの記事では、家の維持費について解説しています。高くなるポイントと改善策も取り上げているため、ぜひあわせてご覧ください。

 

まとめ

水力発電や風力発電に比べて、太陽光発電は発電効率が悪いといわれています。太陽光パネルは経年劣化するため、年数の経過とともに発電効率が低下してしまうことは避けられません。

しかし、発電効率の高い太陽光パネルを設置したり、メンテナンスをしっかり行ったりすることで、発電効率を維持しながらより多くの電力をつくり続けられます。太陽光パネルにはさまざまな種類があるので、性能を比較して設置を決めましょう。

平松建築では、実際に測定したデータをもとに根拠のある高品質な住宅を提供しています。圧倒的な知識量と実績で、人と地球と家庭に優しい家づくりをお手伝いします。トータルで家づくりを相談したい方は、ぜひ平松建築にお任せください。