太陽光発電の発電量を実際の発電量から簡単にシミュレーションしてみた
我が家の太陽光発電の発電量が簡単にシミュレーションできた
太陽光発電をつけておよそ2年間が経過。
①実際の発電量がわかる（モニターがあるので）
②気象庁HPの過去の気象データ検索を使えば全天日射量も分かる。
では、この2つのデータから簡単にシミュレーションができるのでは？
と思い太陽光発電の発電量をシミュレーションしてみました。
全天日射量（Mj/㎡）について
日射量は気象庁HPで確認できますが、方法については「過去の気象データ検索の使い方」で説明しています。当HPの過去の気象データ検索の方が簡単に検索できるかもしれません。
どちらにしても、表から「全天日射量（Mj/㎡）」を読みとる必要があります。
全天日射量は太陽光のエネルギーなので、発電量に直接関係する数値です。
Mj はメガジュールで仕事量の単位です。
1Mj = 0.278kWh (キロワット時)です。
電力の単位の時はこちらの方が馴染みがあるかもしれませんね。
また、全天日射量は、観測地点が少ない項目です。
値を調べようと思ったら、気象台のあるアメダス地点（概ね県庁所在地）のアメダスを見なければわからないので注意が必要です。
後ほど紹介しますが、こういった細かいこと抜きで簡単に太陽光発電の発電量のシミュレーションが出来る方法を紹介します。
太陽光発電の発電量の計算式について
太陽光発電の発電量の計算式は
発電量（kWh）= 日射量（ｋWh/㎡）×日数×設備の容量（〇ｋWh）×損失係数
の式になります。
日射量はジュールではなく、ｋWhを使います。
設備の容量は、何キロワットの太陽光発電ですか？ってことですね。
損失係数は、だいたい0.85を使いますが、太陽光がどっちを向いているか・・・によります。真南だとこれに近い係数でよいですが、向きがずれていると0.8だったり0.7だったり・・・といった感じです。
パネルの設置角度について
パネルの設置は真南を向けて、傾斜は30度（北緯にもよりますが）の傾斜で地面から起き上がらせると理想的です。
しかし、真南から15°ぐらいまでならほぼ変化はなく99％以内の発電率となる計算です。45°ずれても計算上は5％しか変わらないのでそこまで大きな変動ではないでしょう。
また、傾斜は普通に設置したら30°以上のはずです。傾斜が足りない時は傾ければいいだけなので。それ以上の角度、例えば40°にした場合でも１％程度しか変化はない計算となります。
太陽光発電のパネル設置角度についてまとめますと、適切に設置さえすれば
設置向きによる発電量のロスは５％以内の減少に抑えられる可能性が非常に高い！と言えます。
これらの計算は、太陽光発電協会の資料を参考にしています。
太陽光発電の発電実績から発電量を計算してみた
よくある手法で、結果の分かっている統計値から、計算式を出してみました。
我が家の5.1kwhの設備の場合
（1ヶ月の）発電量（kWh）＝38.16×平均全天日射量（Mj/㎡）でした。
5.1kwhという設備量は、各家庭で違いますのでそれを考慮すると
（1ヶ月の）発電量（kWh）＝7.4×設備の容量（〇ｋWh）×平均全天日射量（Mj/㎡）
でした。
例えば、日射量が 14.5Mj/㎡だった月なら、我が家の場合5.1kWhの設備なので
7.4×5.1kwh×14.5Mj/㎡ =547kWh と計算できます。
実際は528ｋＷｈ なので19kwの誤差がありますが、19/528＝0.4なので4％の誤差です。
そこそこの精度だと思います。
ものすごく簡単な太陽光発電量の計算シミュレーション
我が家の太陽光発電の発電実績をもとに、いくつかのすごく簡単な発電シミュレーションの計算方法が考えられます。
その式を紹介しつつ精度を考えてみましょう。
発電シミュレーションの簡単な式１ （1ヶ月の）発電量（kWh）＝7.4×設備の容量（〇ｋWh）×平均全天日射量（Mj/㎡）
①（1ヶ月の）発電量（kWh）＝7.4×設備の容量（〇ｋWh）×平均全天日射量（Mj/㎡）
平均日射量を気象庁ＨＰの過去の気象データ検索で入手するのがポイントです。
気象台のある地点でしか計測していないので注意してください。
同じデータは過去の気象データのページでも見ることができます。
平均全天日射量は
冬であれば5～10Mj/㎡ぐらい
夏であれば15M～20j/㎡ぐらい
となるのが平均的な値です。
発電シミュレーションの簡単な式２ 年間発電量（kWh）＝1000×設備容量
この式は、ものすごくザックリとした式になります。
②年間発電量（kWh）＝1000×設備容量（kw）
簡単すぎですか？
ですが、日本太陽光発電協会の年間予想発電量の算出で紹介されている資料です。
気になる方は年間予想発電量の算出から都道府県別の資料も確認できます。
でも、パッと見て「あぁ、日本中だいたい（1kwの設備で）1年で1000kWhだなぁ」と思うのではないでしょうか。
この式なら「5kwの太陽光パネルだから、年間5000kwか」
と想像がつきます。
ですが、我が家の場合、5kwの設備容量で年間約7000kWhです。
予想の5000ｋWhよりだいぶ多いですね。
我が家の場合、これより発電量が多くなりました。
性能が良くなっている？
まぁ、多いのはいいことですね。
私の家の実績から考えるとこの式は最低限の数値。
1.2倍～1.4倍はあってもおかしくないという結果になっています。
要するに1200～1400×発電容量＝年間発電量（ｋWh）ですね。
どうしても計算が不安ならシミュレーション
2つの太陽光発電のすごく簡単な計算式を紹介しました。
①（1ヶ月の）発電量（kWh）＝7.4×設備の容量（〇ｋWh）×平均全天日射量（Mj/㎡）
②年間発電量（kWh）＝1000×設備容量（kw）
あくまでも簡単にシミュレーションしたいだけなら
太陽光発電の発電量シミュレーションサイトを使うのも1つの手段です。
例えば、ソーラーフロンティアの太陽光発電の発電量シミュレーションサイトであれば登録不要で30秒でシミュレーションできます。
私の場合、本当に30秒以内にシミュレーションできました。
オススメのサイトの１つなので使ってみてください。