前回までお見せしたのと同じような傾向ですが、これを見ていると何となく経年劣化があるような気がしました。はっきりとは言えませんが、6年で2割ほど低下しているようにも見えます。普通の太陽電池ではこんなに劣化しないはずなので、劣化しているとしたら問題です。年間特性がフラットなことと劣化していることは関係ないとは思いますが・・・。

このような場合、どう対処するか難しいですね。私ならまず業者に「おかしい」と連絡しますが、普通の人が「おかしい」ことを立証するのはなかなか困難です。業者から「たまたまそうなっているだけです」と言われると反論が難しくなります。ただ、この発電所は7年間のデータがあるので結構強力に業者と交渉できるような気がします。こういうことがあるので、太陽光発電を運営する上でモニタリングとデータの蓄積はとても重要です。

この発電所を運営している人も少し出力が下がっていることに気がついているようですが、まだ業者へのクレームは出していないようです。私はこのオーナーがネットに運営状況を報告しているのを見て劣化しているのではと気になっていますが、別にこのオーナーと知り合いという訳でもなく、口出しすべきかどうか迷っています。

どうしたものかなぁ。

この例もかなりフラットですが、冬場の発電量が半端なく大きいのが特徴と言えるでしょう。昨日の例も同様でしたが、1月、2月の月平均のパネル1kWあたりの1日発電量が4kWhになるというのは信じられないぐらい大きい値です。我が家でこの12月、1月では、日ごとの最高でも4kWhを超えません。羨ましい限りですが、この発電所は冬場に散乱光が回り込んでくるような環境にあるのではと、勘ぐりたくなります。

とにかく、傾斜角が大きいと年間特性がフラットになるような気がしましたが、同じ神奈川県31度傾斜でも下のような例もあります。

こちらの方は標準的であり得るパターンかなという気がします。大体はこのパターンのようです。それにしても神奈川県あたりは冬場の日射に恵まれているような気がします。同じ太平洋側の静岡あたりも良いのではないでしょうか。

私の持っているデータはあまり多くないので、まだあまり確かなことは言えませんが、いろいろ見ていると更に面白い例が出てきました。次回、紹介します。

この図はパネル1kWあたりの各月の1日平均発電量を示したものです。地域は栃木県で天候には恵まれているところですが、これほどフラットになるのは珍しいと思います。比較のために私の自宅（埼玉県）の発電パターンを示します。下図のようになっています。

結構違いますね。

設置状況を調べると栃木県のパネルは私の自宅より5度ほど傾斜が大きいようです（約26度と約31度）。傾斜が大きいと冬場の太陽が低い時にもパネルに良く陽が当たりますし、逆に夏場の太陽が高い時には陽の当たり方が抑えられます。しかし日本の緯度は35度ぐらいなので、31度というのは夏場の方に適した傾斜になっていると言えます。そうするとここまでフラットにならないような気がするのですが、どうなんでしょうか？

ちょうど私の家の近くで傾斜が約31度のデータがありましたので、それも比較のために下に示します。

やはり傾斜が大きいと私の自宅よりは発電パターンがフラットになっているような気がします。栃木の例は傾斜の影響もあるとは思いますが、地域の差などいろいろな条件が重なって随分とフラットな結果になったのでしょう。

もう少し、フラットな例を探してみたいと思います。

このトラブルに関する経緯は以前のブログを参考にして頂くとして、この図を見て判りますように、この例では年に10％以上の出力低下がみられます。これほど大きな低下は劣化ではなくトラブルと考えた方が良いでしょう。多分、インターコネクタの不良が大量に発生しているのでしょう。数日前に見せた例は年率で1-2%の出力低下ですから、劣化と見ても良いでしょう。それでも年に1-2%の低下は劣化としては大きいと思います。本来なら0.5%ぐらいです。

日本でも10年ほど前に不良パネルがよく発生したことがありました。最近のパネルではこのようなことはまず無いとは思いますが、10％以上の出力低下はパネル交換の対象になるはずですから、しっかりと出力をモニターして見つけられるようにすることが必要です。

昨日と同じように、基準の発電所に対する出力比の約1年分を日ごとにプロットしたものです。（今回も縦軸は0.8から1.2です）

この図を見ても少し判りにくいかもしれませんが、グラフの終わりの方は初めの方に比べて1-2%ほど出力が落ちています。1年間でじわじわと1-2%出力が下がっています。このように僅かなゆっくりした劣化だと、単に出力だけを見ていても、まず気がつきません。ここでは同じ場所にある正常な発電所との比較グラフを作ることでやっと気がつきましたが、もしもう一つの発電所も同じように劣化していたら、やはり気がつかなかったでしょう。今回はたまたまうまく発見することができました。

さて、・・・

この発電所をソラメンテとサーモカメラでも調べましたが、いずれでも異常は見つかりませんでした。目視検査では、スネイルトレイルが大量にありました。スネイルトレイルが劣化の原因かどうかはまだ判りませんが、関連している可能性は高いと思います。

しかし、これからどうするかが難しいところです。

メーカーのパネルに対する保証は定格の95%以上というのが多いと思います。ここの劣化は発電所全体で1-2%の低下になっています。全部のパネルが同じように劣化しているのなら5%以内でメーカーの交換にはあたりません。しかし劣化にもバラつきがあるでしょうから、なかには5%以上劣化しているものがあるかもしれません。ソラメンテやサーモビュアーで見ても特異なモジュールは無かったので、特定のモジュールが劣化しているのではないと思いますが、これ以上のことはIVカーブ測定をしないと分析できないでしょう。しかし、この劣化している発電所は私の発電所ではないので、稼働を止めて行うIVカーブ測定までは行えませんでした。

もし、IVカーブ測定が行えて、5%以上の劣化が認められたとしても、現場で行うようなIVカーブ測定の値が正当であるというのは難しいと思います。確実に5%以上劣化していることを確認して、メーカーに交換してもらおうと思うとまだまだ手間がかかります。

太陽電池は劣化しないと言われてきましたが、最近のスネイルトレイルの多い太陽電池を見ていると、安心できなくなりました。しかし、劣化しているかどうかまで普通の人が管理するのはまず無理だと思います。

最近は太陽光発電所の保守サービスを行う会社も出てきていますが、単に草刈りなどのサービスだけでなく、このような検査、更にメーカーとの交渉力まで期待できるのなら、頼もしいのですが。

とはいえそれなりに見やすくするなどの工夫をしていますので、それについてご紹介したいと思っています。ただ、いきなり方法論に入る前に、多少面白いデータがありますのでその紹介から始めたいと思います。

下のグラフがその一つです。タイトルに書いたように影の影響がよく分かる例です。図は基準になる発電所と影が入った発電所の日ごとの発電量の比を1年8か月ほどにわたって示したものです。（縦軸は0.8から1.2です。原点が0でないのに注意）

影が入る発電所は、11月頃から2月頃までの発電量が減っているのがはっきり判ります。冬至の頃に影の影響が最大になっています。

対象の発電所は南側道路で、そこに系統が通っています。従って連系用の電柱も南側にあります。できるだけ影が入らないように太陽電池を設置しているのですが、太陽の角度が低い時期には、一部に影が入るのを避けられなかったようです。

図では影の無い発電所との比が示されているので、はっきり影の影響がわかりますが、何もなしに影の入っている発電所の発電データだけを見ていても、発電量が低いことに気が付かないことも多くあります。図から見ると、影の影響は最大で6%ほどです。これぐらいの影響がある時は、パネルに影が入っている時間も長く、オーナーは影に気が付くかもしれません。しかしこれが2-3%だと影に気が付く可能性は低くなり、まして発電データだけではまず判りません。

このため、発電状況をモニターする時は、比較できる発電所があるかどうかが大変重要になります。

もっとも、影の場合は気がついたとしても対処のしようがないので、気が付かない方がオーナーは幸せかもしれませんが・・・。

次回は劣化のデータを示そうと思います。

この前のブログでは年間の発電パターンがフラットになる発電所の比較のために、近くの日射量をNEDOの日射量データベースで調べました。すると、そのデータベースでも20度、30度の傾斜面に対しては日射量がかなりフラットになっていました。しかし、その地域では例に挙げたほどフラットな発電パターンを示す発電所は他になかったので、データベースの値に少し違和感が残りました。

そこで、私の住む所沢についても調べてみました。データベースでの傾斜度0度、20度、30度の日射量が下のグラフです。

これに対して、発電量の実績（実線）、メーカーの予想値（破線）が下図です。パネルの傾斜角は5寸（26.6度）です。

やはり所沢でもデータベースでは傾斜面日射量がほとんどフラットなのに対し、実際の発電はもっと山形になっています。データベースと実際は一致しないことの方が多いと見た方が良いようです。

一方、メーカーの予想値はNEDOのデータベースに近い形になっています。恐らくNEDOのデータベースを使っているのでしょう。

NEDOの計算方法は詳しく知りませんが、水平面日射量の実測値（長期の平均値？）に対して、傾斜面日射量は計算で求めていると思います。データベースと実際が違っているのは、この計算方法がまだ十分には洗練されていないからではないか、という気がします。

直達光を多く見過ぎているのでしょうか。夏場は太陽が高くなるので、直達光の傾斜面への入射量は少なくなります。直達光を多く見過ぎると夏場の入射量は減ることになります。日本は散乱光が多いと言われています。散乱光の量はあまり傾斜角の影響を受けないですね。もっとも、NEDOのデータベースは多くの研究をベースに作られているので、迂闊なことは言えませんが。

多くのメーカーの発電量予測値はNEDOのデータベースを使って行われていると思います。そして、ほとんどの発電所ではメーカーの予測値よりも多く発電しているようです。これはメーカーの予測値が安全サイドに行われていることもあるでしょうが、傾斜面への日射量が少なく見積もられている可能性もあると思います。

メーカーの予測値より多く発電するので（例外もありますが）、誤差があってもあまり問題にならないのでしょうか。

フラットになる理由として一つ考えられるのはパネルの設置角度です。設置角度が大きい方が冬の発電量は大きくなり、夏の発電量は減ります。結果的にフラットになってきます。

この発電所のパネルの設置角度を調べると・・・6寸、つまり31.1度。

うーん・・・。確かに最近では設置角度31度は大きい方なので、他の発電所より冬場の発電量が大きく、夏場の発電量が小さくなるのですが・・・。

日本の緯度は35度ほど。つまり設置角が35度なら春秋分には太陽が直角にあたります。31度なら35度より小さいので、夏場に有利になります。それなら、もう少し夏冬の差がつきそうなものだけれど・・・。

そこでNEDOの日射量データベースを調べてみることにしました。

NEDOの日射量データベースは各地の日射量や時間別、月別の日射量パターン、更にちょうど良いことにいろいろな傾斜面での月別日射量推定もできるようになっています。

このNEDO日射量データベースで栃木県で南向き傾斜角が0度と30度の時を調べると下図のようになっています。

確かに例に挙げた発電パターンとピッタリ合っています。とすると、フラットになったのは角度の影響なのでしょうか。しかし設置角0度の時も意外に夏と冬の差が無いようにも思えます。そこで設置角20度の時を調べました。下図です。

なんと、NEDOデータベースでは設置角20度でも発電量はほとんどフラットという予想です。これはちょっと実際とは合っていないのではないでしょうか。世の中に多い4寸や5寸の屋根は21度、26度ぐらいですが、もっと夏冬の差が大きくなっています。

とにかく例に挙げたフラットな発電パターンに設置角度が影響していることは確かでしょうが、それ以外にこの場所特有の環境要素があるような気がします。

申し訳ありませんが、私の解析はここまでで、これ以上のことは良く分かりません。やはり、この例は極めて変わった発電パターンだと思います。

一方で、いろいろな発電のトラブルや変化に対しても考察していく力をつけるために、できるだけ多くの発電所の情報も集めています。こちらの情報収集の方は、各月の1日平均の発電量をパネル1kWあたりで比較したりしています。できれば47都道府県すべてから情報を集めたいところですが、まだ十数県残っています。

このように情報を集めていると少し変わった発電所パターンに出会ったりします。下の図がその一例です。グラフで縦軸はパネル1kWあたりの1日平均発電量、横軸は月です。この発電パターンが変わっているなと思ったのは、1年を通じて発電量にほとんど差がないということからです。

参考のために良く見られる発電パターンの例を下に示します。これに見られるように、普通は5月頃が最大の発電を示し、もちろん冬や梅雨の発電量は夏より少なくなります。結果的には山が二つあるようなパターンが日本では典型的な形です。

フラットな発電パターンの例は栃木県の発電所です。栃木県は比較的日照が良く、この例でも年間平均での1kWあたり1日平均発電量が3.6kWh/kWぐらいあります。これぐらい発電してくれると本当に良いのですが、同じ栃木県で他に見てもここまでフラットな例はありませんでした。私のデータベースがまだ小さいからかもしれませんが・・・。

このフラットな発電パターンになる理由についてもう少し考察してみたいと思いますが、長くなってきましたので次回にします。

その後もいろいろな例を見ていますが、前から雪国でどれぐらい発電できるのかということが気になっていました。ちょうど岩手県で積雪などの影響の典型と見られる例を見つけましたので紹介します。下がその発電所の1年間プロファイルです。

やはり積雪の影響で12月、1月、2月あたりはかなり発電量が減っているようです。

この発電所の1kWあたり1年間の発電量は1000kWhを切っています。これは設備利用率で言うと11%を切っており、1kWあたりの1日発電量でいうと2.5-2.6kWh ぐらいです。

1年間に発電量が1000kWhだと、4kWの発電所で1kWhあたりの売値が27円として、1年間で10万8千円、10年間で108万円です。もし発電所設置のコストがkWあたり30万円かかったとして、10年で投資回収はできません。補助金などがうまく使えて、ぎりぎり回収できるかどうかというところでしょうか。やはり雪国ではうまく作らないと厳しいようです。これは住宅用の太陽光発電で試算していますが、産業用でも同じでしょう、多分。

実は、私は雪国の太陽光発電ファンドに少し出資していますが、心配だなぁ。