暖冬は太陽光発電に影響するか? 2023年12月

トライブリッドT3を導入して2年目の冬となりました。

秋は気付かなかったのですが、
真冬になってから太陽光発電が昨年と比較して元気がありません。

昨年と比較して3%程度、日射量vs発電量が低下しています。

定量的に計測できませんでしたが、
T3の前に12年使用していた三洋電機のパワコンは、
新品時と比較して最後の頃には5%程度の効率低下をしていたと思われます。

ニチコンパワコンも
早「2年目の洗礼」
なのでしょうか?

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図1は昨年と今年の10~12月の日射量vs発電量の比較です。

図1 T3導入1年目と2年目での月平均日射量vs月累積発電量の比較(10~12月)

図1からわかる通り、
導入2年目の今年(図1のオレンジ)は、
同じ日射量でも発電量が昨年(図1の青)よりも3%程度低く出ています。
特に、12月のデータ(図1中の青矢印)で、その傾向が顕著です。

でも、先月までは昨年と同じ発電性能が出てしましたので、
この12月の発電量低下の原因はパワコンの劣化ではなさそうです。

HEMSの発電量表示を見ていると、
真冬になってからでも真夏と同じで、
快晴時よりも雲間からの日射の方が、
瞬間発電量は多くなります。

どうも、真冬で人間は肌寒いと思っていても、
真っ黒で熱を貯めやすい太陽光パネルの壁温は、
日射が続くと真冬でもかなり上がっているようです。

そこで図2に、
この三カ月の平均気温の比較をしてみます。

図2 T3導入1年目と2年目での平均気温の比較(10~12月)

図2の12月はまだ上旬のみデータですが、
昨年と比較して3℃以上も暖かいことがわかりました。

図3は我が家の太陽光パネルの気温による相対的な発電効率の変化を算出したものです。

図3 我が家の太陽光パネルの気温による相対発電効率の変化

以前は、気温0℃で効率が100%にサチレートする式を使っていましたが、
例え気温が0℃でも、日射が続く真昼の太陽光パネルの壁温は高く、
真冬でも効率低下があるようなので、
図3のように、線形で0℃でも相対効率が100%には届かない式に改めました。

この図3の式で、図2を平均気温によって正規化したのが、次の図4です。

図4 T3導入1年目と2年目での月平均日射量vs月累積発電量の比較(10~12月、平均気温で正規化)

この通り、1年目と2年目の回帰式がほぼ一直線に並ぶようになりましたv

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以上の通り、
我が家のT3の太陽光パワコンは、
まだ、大きな劣化が発生していないことと、

真冬でも快晴時の太陽光パネルの壁温は上昇し、
寒い冬よりも暖冬の方が発電効率が低下すること、
がわかりました。

真夏 気温30℃時にパネル壁温は80℃
真冬 気温10℃時にパネル壁温は40℃
とのことで、気温の変化の倍程度もパネル壁温は変化します。

平均気温が3℃暖かいと、
パネル壁温は6℃高温となり、
パネル壁温1℃上昇で発電効率が0.5%低下すると言われていますから、
ほぼ符号は一致しそうですね。

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その「冬の太陽光パネルの暖かさ」
をヒートパイプなどで家の中に引き込めると、
・パネルの壁温は下がって発電効率は上がる
・部屋の中は暖かくなる
と一石二鳥じゃん! とも思いましたが、
真夏に使うと部屋の中が地獄になりますね (^^;

いや、ならヒートパイプをエコキュートに繋げば・・・・ ← 懲りない

では、今日はここまで!

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