太陽光発電 発電実績(day) 発電所の様子

発電量と気温の関係

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どうも、ヤマゾーです。

最近は過ごしやすい気温で、そして本当に陽が長いですね。しかし夏至も過ぎ、これからは陽がだんだんと短くなるばかりです。北海道のみなさん、短い夏を満喫しましょう^_^



6月というのは、日射量が年間を通して一番多い月であるので、スピヨ太陽光発電所にとっていい時期といえます。なんせ太陽の光で発電しますからね。

といことで、注目してみたのは6月18日です。

この日の札幌市の気象データが、日照時間で14.0時間!、全天日射量で30.04(MJ/㎡)と、日照時間、全天日射量とも今年の6月(1~22日まで)において最高の数値となっています。が、発電量が28.3kWhと過去最高発電量となった6/12の29.6kWhに惜しくも届かず。。。

過去最高日発電量29.6kWhをたたき出した、6/12の日照時間が9.9時間、全天日射量が28.12(MJ/㎡)となっています。

6/12の方が日照時間で約30%、日射量では約7%、6/18よりも少ないにもかかわらず、発電実績では29.6kWhと約4.6%上回っています。

6/18と比べると、6/12の方が日照条件が悪いのにもかかわらず発電実績は多い・・・。太陽高度や日の出、日の入りの時刻、方角はほぼ同条件・・・。なんでだろ~

何がこのような結果をもたらしたか?ヤマゾーは考えました。。。

 

きっと「気温の差」にあるに違いない!!

 

太陽光パネルは、パネルの温度が25℃を基準にして1℃上がるごとに約0.5%発電効率が落ちていきます。通常、パネルの温度が上がる外的要因には太陽光と気温が挙げられます。パネルの温度上昇に大きく影響するのはやはり太陽光ですが、パネルにあたる太陽光が同じような条件だった場合、次に影響するのは「気温」です。当り前ですが、気温が低いとパネルの温度を下げる要因になります。

6/12と6/18の気温を比べた場合、朝一以外は、6/12の方が6/18よりも1日を通して10℃前後気温が低くなっています。なのでパネルの温度も6/12ほうが低いはずです。

だとすれば、6/18と比べて日照時間で約30%、日射量では約7%も低かった6/12の方が発電実績では4.6%上回った理由がわかるのではないか?

 

ということで、この両日の気温を含めた気象条件と発電量の関係を見ていきたいと思います。

比較しやすいように1時間ごとの推移を表にしてみました。気象データは札幌市における数値、発電実績はスピヨ太陽光発電所における数値です。

 

 

ヤマゾーが注目したのは、5時~7時までの時間帯です。

6/12は5時~7時までの日照時間が0時間、全天日射量においても5時までの1時間が0.05(MJ/㎡)、6時までが0.27(MJ/㎡)、7時までが0.6(MJ/㎡)となっています。

6/18は5時~7時までの日照時間が2.5時間、全天日射量においては、5時までの1時間が0.15(MJ/㎡)、6時までが0.69(MJ/㎡)、7時までが1.35(MJ/㎡)と、全天日射量は6/12を上回っています。

しかし、この3時間での発電量では6/12の方が2.2kWhで、6/18の同時間帯が1.4kWhと0.8kWh上回っています。

6/12と6/18を比較すると、全天日射量では42%と半分以下なのに、発電量では157%上回っているという、太陽の光で発電する太陽光発電の原理に大きく矛盾しています。

ここまで明らかに数字で表れていると、この時間帯に何かありそうですね。やはり気温でしょうか?

気温の差を見てみると、5時で4.6℃、6時で6.7℃、7時で8.5℃、6/12が6/18よりも低いですが、これを以て日射量で半分以下にもかかわらず発電量で157%増えたという根拠にするにはちょいと弱いです。

しかし、これだけの差があるという事は何らかの原因があるわけで、たまたまというには無理があります。

う~ん、困りましたねぇ~(・・?

だけど、7時までには何かある・・・

あっ!!

そういえば、スピヨ太陽光発電所のパネルの向きは南西217°です。もしこのパネルが垂直に立っていた場合、太陽光がパネルにあたり始めるのが、

217°-90°=127°

なので、今時期だと9:30以降にパネルに太陽光が直接あたります。

それ以前だとパネルの後ろ側、背中側から太陽光があたっています。パネルに太陽光が当たっているとはいえど、背面なのでもちろん発電はあまりしません。これを人に例えると、後頭部に直射日光が当たっていることになります。これって熱いですよね?パネルも同じように熱を持ち、パネル温度が上昇します。パネルの温度が上がると、もちろん発電効率は落ちます。

さて、ここからが、ポイントです!

我がスピヨ太陽光発電所のパネルの傾斜は30°です。

ということは、太陽がどの位置にいても太陽高度が30°を超えると、パネルに直射日光があたり始めます。6/18の太陽高度が30°を超える時間を調べると、おおよそ7時です。

7時以前だと、先ほど言ったようにパネルの背中側から太陽光が当たっていることになり、発電にはあまり関係ないが、パネルの温度が上がっている状態にあるということです。

ここで日照時間に目を向けてみましょう。

6/12の7時までの日照時間は0時間です。一方、6/18の7時までの日照時間は2.5時間です。

要は発電に影響しないが、パネルの温度上昇に影響する時間が、6/12においては0時間ですが、6/18は2.5時間もあります。これらのことを踏まえると、7時までのスピヨ太陽光発電所のパネルの温度は気温の差以上に、パネルの温度の差が出ていたという事が考えられます。

この時実際にパネルの温度を測ってはいませんでしたが、6/12と6/18では、パネルには結構な温度差があったのではないかと思います。

このことから、わずか2日間のごく短時間のデータをみていうのも何なんですが、「発電量とパネル温度は大いに関係する」ということが言えるのではないでしょうか。

日照時間、日射量が多くて比較対象がしやすいこの時期(4月、5月、6月)に、スピヨ太陽光発電所にトラブルがあり満足なデータ収集ができなかったことが非常に悔やまれます。

これからも当ブログは、札幌や積雪地域での太陽光発電を導入しようとしている方やすでに導入している方の参考となるべく、良いも悪いもスピヨ太陽光発電所のありのままの姿をお伝えしていく「ガチブログ」でありたいと思いますので、どうぞよろしくお願いしまっす!

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