「日本初の“太陽光×風力”連系、設備利用率28.6%に」という記事がありました。設備利用率28.6%というと凄いなと思ってしまいますが、意味不明なところもあります。

記事を見てみましょう。 まず太陽光発電はパネル出力が11.8MW、パワコン出力が10MW、年間の期待発電量が1100万kWhとなっています。ここだけを見ると設備利用率は約12.6%です。2016年の実際の稼働では設備利用率は14.4%だったらしく、想定以上の発電ができたみたいですね。

これに風力を6.4MW追加設置するそうです。風力の期待設備利用率が22%で、太陽光発電と合わせて全体で設備利用率を28.6%にまで高めるのが今回の話です。

いや、ちょっと待ってよ。14.4%のものと22%のものを連系して得られる設備利用率は、両者の容量で重み付けした加重平均になるはずだから、14.4%と22%の間の値になる筈。どうやって28.6%にできるのだ？　不思議に思いよく読んでみると、両者の出力を制御して10MWにしている。つまり、風力を追加しても連系出力の10MWを変えず、10MWに対する設備利用率が28.6%になるということらしい。

これって、過積載と同じ考え方ですね。

しかし、両者で18.2MWのものを10MWに抑えるためにはピークカットが当然起こるので、発電はロスする筈です。このやり方、どういう利点があるのかなぁ。電力会社との契約の10MWを変えたくなかったということでしょうか。10MWならどっちみち特高になると思いますが、こうした方が設備的に安くつのでしょうかね。風力と太陽光じゃぁ、パワコンを共通にするのは難しいのでは？　記事では「連系枠を無駄なく活かす」とあるけれど、これは電力（送電）会社側の利点。発電者側にはどういう利点があるのかなぁ。

風力と太陽光で経済的な過積載というものがあるのかもしれませんが、ちょっと判りにくい取り組みですね。

そこでちょっと考えました。

「パネル1kWあたりの1日平均発電量」を「1日稼働時間（単位は時間）」に変えることにしようと思います。概念や単位まで変わるのは変ですが、数値は同じになります。

つまり、「パネル1kWあたりの1日平均発電量」が3.5kWh/kWならば1日稼働時間が3.5時間となります。この場合「設備利用率」は3.5 ÷　24　=　0.146　で、「設備利用率」と「1日稼働時間」の関係が計算式とうまく合っていると思います。

同様に「パネル1kWあたりの1年間発電量」は「1年稼働時間」になります。「1日稼働時間」が3.5時間であれば、「1年稼働時間」は3.5　×　365　=　1277.5 となり、言葉で受けるイメージと計算が一致しているのではないかと思います。

まぁ、いろいろ言い訳しましたが、要するに字数を短くできるようにしました。

太陽電池の定格は日射強度1kW/m²の時の出力を表していて、日本では平均的な日射量は3.5kWh/m²、つまり太陽電池が定格で3.5時間発電できるぐらいのエネルギーになります。

1日は24時間ですが、平均的な日射量では太陽電池は3.5時間分の発電しかできません。従って設備利用率は、

3.5時間 ÷　24時間　=　0.146

つまり14.6%となります。

これは1日での話ですが、1年で考えると

3.5時間 ×　365　=　1277.5 時間

となります。これは私がよく使う「パネル1kWあたりの1年間の発電量」が1277.5kWhになることに相当します。

同様に1日の日射量が3.5kWh/m2であることは、私がよく使う「パネル1kWあたりの1日発電量」が3.5kWhになることに相当します。

太陽電池屋さんはこの「パネル1kWあたりの1日発電量」をよく使う傾向にあり、太陽光発電を評価する時はいつも3.5という値がベース指標として頭にあります。しかしベースは上記の0.146でも1277でも別にかまいません。

「設備稼働率」はFITの買い取り価格を決める際に使われたので、急に脚光を浴びるようになったと思います。初めFITの買い取り価格を決める時は確か設備稼働率を控えめの11%にしていたのではないかと思います（12%だったかもしれない）。太陽光発電システムはいろいろなロスの影響で理論的な出力から2-3割落ちると考えられていたからです。しかし、もともと3.5という日射量は水平面に対しての値で、太陽電池のように傾斜面に対する日射量は3.5より大きくなります。また、いろいろなロスも想定していたよりは小さかったようです。従って設備利用率は思ったほど下がらず、当初のFIT買い取り価格に使った値はかなり控えめに見た数値だったようです。

今、私はネットを使ってあちこちの太陽光発電所の稼働データを集めていますが、それらを解析するのにはまずこの3.5という値をベースに考えようと思っています。

これまでの話で設備利用率と1kWあたりの発電量（1日でも1年でも）は表現方法が異なっているだけで、太陽光発電の状況を示していることは変わらないと説明してきました。

どうも太陽電池屋さんは1kWあたりの1日発電量を良く使い（私もそうです）、電力屋さんは設備利用率をよく使う傾向にあるようです。

で、1kWあたりの1年間発電量は太陽光発電の売り上げを計算するときにとても便利です。例で示します。

今、4kWの太陽光発電システムがあるとして、1kWあたりの1年間発電量が1200kWhだとすると、1年間の発電量は

4 ×　1200　=　4,800 kWh

住宅用の場合は余剰買取なので、自家消費が年間に800kWhぐらいあるでしょうから、売電量は、

4,800　－　800　＝　4,000 kWh

FITの1kWhの買い取り価格が 38円　だとすると、1年間の売り上げは（税抜）、

38 ×　4,000　＝　152,000　円

となります。

その設備が160万円（1kWあたり40万円）ぐらいであれば、売り上げだけでも10年ぐらいで投資回収できることになります。

ここで使った1kWあたりの1年間発電量が1200kWhというのは十分可能な値です。私の家の昨年の屋根発電でも1300kWhを超える実績を出しています。昔は1,100kWhぐらいではないかと言われていましたが、多くの実績を見てみますと1,200 – 1,300 kWhぐらいありそうです。これなら自家消費が少々多くても十分に投資回収できそうですね。

設備利用率、1kWあたりの1日発電量、1kWあたりの1年発電量は同じことを意味していますが、使う場面でどれを使うか変わってくるようです。どれを使っても判るように、それぞれの対応表を作ってみました。下の表のようになっています。参考にしてください。

で、この「設備利用率」のおさらいですが、

設備利用率が12%の時、1kWのパネルが1日（24時間）に発電する量は、

1 kW × 24 時間 × 0.12 = 2.88 kWh

ということになります。

同じパネルが3kWあったとすると、1日に発電する量は

2.88 kWh × 3 = 8.64 kWh

となります。

では、設備利用率が12%で1kWのパネルが1年間に発電する量はどれぐらいになるでしょうか。この場合は、計算は次のようになります。

1kW × 24時間 × 365日 × 0.12 = 1051 kWh

同じパネルが3kWあったとすると、1年間に発電する量は

1051 kWh × 3 = 3153 kWh

となります。

このように「設備利用率」「1kWのパネルが1日に発電する量」「1kWのパネルが1年間に発電する量」は相互に換算でき、いずれも良く使われる量です。太陽光発電を運営されている方は既に見かけている人も多いと思います。

逆に、4kWの太陽光発電で、年間の発電量が5000kWhだったとすると、

5000 ÷ 4  = 1250 kWh

が、「1kWのパネルが1年間に発電する量」であり、

5000 ÷ 4 ÷ 365 = 3.42 kWh

が、「1kWのパネルが1日に発電する量」であり、

5000 ÷ 4 ÷ 365 ÷ 24 = 0.143

つまり「設備利用率」は14.3%ということになります。

これぐらいの「設備利用率」を達成している方は、かなり多いのではないでしょうか。私の家の屋根発電も昨年軽く達成しました。

お気づきでしょうが、「設備利用率」は収益に大きく影響します。

次回は、「設備利用率」と収益の問題について触れます。

私も「稼働率」という言葉を、収集したデータを解析する時に使おうと思っていますので、再度「稼働率」の意味について説明しておきます。（今までに何度か説明したかとは思いますが、再度説明させて下さい）

一言でいうと、「稼働率」は・・・

一定の時間内に太陽光発電の発電量と同じだけの量を、その太陽光発電の定格で運転した場合に要する時間を求めた時、求めた時間の一定の時間に対する比になります。

何だか訳のわからない説明になってしまいましたが・・・。

例を示した方が早いと思います。

例えば、3kWの太陽光発電があって、それがある1日（24時間）に発電した量が10kWhだったとします。

10kWhは定格の3kWで運転すれば3.3時間ほどです。

3.3時間の24時間に対する比は13.9%ほどです。

従って、稼働率は13.9%となります。

例を示せば簡単な計算ですね。

稼働率は太陽光発電の定格で何時間動作しているかを示すものなので、効率には関係なくすべての太陽電池に適用することができるので便利です。

日本で太陽光発電をすれば稼働率は大体12-13%ぐらいになると見られています。経産省はFITの買い取り価格を決める際に、当初は稼働率11%を使っていましたが、今では12%かそれ以上の値を使っていると思います。

「稼働率」について次回も具体例などを入れて、もう少し説明していきたいと思います。