2018年06月15日

日照時間が長い地域TOP5!最も太陽光発電に向いている地域は?

南北に細長い日本列島は、地域によって気候が大きく異なります。最北の北海道は亜寒帯、奄美大島以南は亜熱帯、その他の地域は温帯と、国土が狭い国でありながら気候はバラエティに富んでいます。地域によって太陽光発電による発電量にも実は大きな差があるのです。太陽光発電はその名の通り、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換するシステムです。したがって、発電量は日照時間に大きく影響されます。地域によって気候が大きく異なる日本では、同じ設備でも都道府県ごとに発電量に差が出てくるのです。

■発電量を左右する日照時間とは?

日照時間とは、太陽が昇ってから沈むまで間の、地面が太陽光を受ける時間のことです。これは緯度や季節によって異なり、雲や霧に光が遮られたり、ビルなどの建造物により陰になる時間帯は日照時間から差し引かれます。また、日照時間は気候や地形、傾斜、周辺にある建造物や樹木などにも影響されます。日照時間のデータは国内では主に気象庁が測定しています。気象台や測候所では、受感部を直射光に当てるために太陽を追尾して観測する「太陽追尾式日照計」を使って計測しています。また、気象庁の無人観測システムであるアメダスでは、よりメンテナンスが容易な太陽電池式日照計を利用しています。近年では国内各地の正確なデータがそろうようになってきていることから、太陽光発電装置を設置する前に、以前に比べてより実際に近い発電量をシミュレーションすることが可能です。

■日照時間の多い地域は?都道府県TOP5

日照時間の世界平均は年間2,500時間程度とされています。一方、日本全国の平均日照時間はその年によって異なりますが、1,500~2,200時間程度。世界平均に比べて短いのが特徴です。

これは日本の特徴的な気候に起因します。日本各地における昼間時間の長さは季節によって大きく変わります。例えば、東京の場合は夏至と冬至で5時間以上の差があります。夏は日照時間が長く、冬場は短いのですが、国土の大半が温帯に属する日本では、夏期には梅雨や台風などの影響で日射が得られないことが多く、日照時間が限られてしまう傾向にあります。また、日本海側は冬期に降雪が多いことから、やはり日照時間が極端に減少します。これらの要因から、日本は日照時間の平均が短めとなっています。

2016年における年間日照時間のTOP5は以下の通りです。

1位 山梨県 2,188時間

2位 愛知県 2,168時間

3位 和歌山県 2,155時間

4位 三重県 2,144時間

5位 岐阜県 2,135時間

※総務省統計局「統計でみる都道府県のすがた2018」より参照

都道府県の中で年間の日照時間が最も長い山梨県は、山に囲まれた地形のおかげで湿気をはらんだ海風が入り込みにくく、雲が形成されにくいという特徴があります。ほぼ毎年1位にランクされている同県は、「日照時間日本一」がひとつのアピールポイントになるほどに安定的な日射量を得ていることがわかっています。

■日照時間=発電量ではない

日照時間は発電量に関わる最大の要素ですが、実はそれだけで決まるわけではありません。

太陽電池モジュールには温度が高くなると発電ロスが発生するという特徴があります。太陽電池モジュールは明るい太陽光が長い時間当たるほど、より大量の電気を作れると考えられがちです。しかし、発電効率はモジュールの温度によって異なります。

一般的に太陽光発電装置の発電効率はモジュールの温度が25℃の場合を想定して紹介されています。しかし、発電効率はモジュールの温度が上昇するのに伴って低下します。真夏にはモジュールの温度が陽の光にさらされて60~80℃という高熱になることもしばしばあり、その場合には単結晶タイプで10%以上、多結晶タイプなら20%程度発電効率が低下するとされています。電気エネルギーのもととなる太陽光をたっぷり受けているにもかかわらず、あまりにも熱を帯びすぎると発電量が低下するのです。その点、標高の高い地域が多い長野県や岐阜県は、夏でも気温がそれほど上がらない地域があります。これらの地域は日照時間の長さと発電効率の両方を維持できるのが強みです。

太陽光発電による発電量は、地域ごとの事情に合わせてシミュレーションを行うことで、ほぼ正確に割り出せます。日照時間は発電量に影響する大きな要素であり、本稿で紹介した通り、都道府県による違いがあります。

ただし、同じ都道府県内でも、エリアによって日照事情が異なるケースも珍しくありません。装置を設置する場所の正確な日照データを取得することが大切です。

 

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