自分の使用量から始める
1年分の電気料金明細を用意し、使用電力量(kWh)を調べて365で割ります。この1日あたりの値だけが、この計算の中で本当に自分の数字です。残りは土地の気候と機器の性能です。
一般的な家庭は1日7〜12 kWhのあたりで、電気自動車やヒートポンプのある家ならその倍になることもあります。
式
容量(kWp) = 1日のkWh ÷ (ピーク日照時間 × (1 − 損失))
続いて枚数 = 容量 ÷ パネル1枚の定格。
計算例
1日10 kWh、ピーク日照時間4時間、損失20 %、450 Wのパネル。
- 容量:10 ÷ (4 × 0.8) = 3.125 kWp。
- 枚数:3,125 ÷ 450 = 6.9 なので7枚。
ピーク日照時間とは
日照時間ではありません。1日が実際に届けるのと同じエネルギーを得るために、太陽が最大強度である1,000 W/m²で照らし続ける必要がある時間数です。年平均のおおよその値は、北ヨーロッパで2.5〜3、南ヨーロッパや米国南部で4〜5、インドやオーストラリアの多くの地域で5〜6。冬の値は夏の3分の1にもなるので、年平均で決めた設備は12月に足りなくなります。
20 %の損失の内訳
- パワーコンディショナ:2〜4 %。
- ケーブルとコネクタ:1〜3 %。
- 温度:60 °Cのパネルは定格より1割ほど出力が落ちます。
- ほこりと汚れ:2〜5 %。樹木の下や道路際ではさらに増えます。
- 方位と傾斜:真南で適切な角度ならゼロ、東西向きなら10〜20 %。
- 影:この20 %には含みません。1枚にかかる影がストリング全体を引き下げることがあり、パネルを増やしても解決しません。
蓄電池の容量
蓄電池のkWh = 自立日数 × 1日のkWh ÷ 使える割合
1日10 kWhを2日分、80 %まで使えるリチウム電池なら 2 × 10 ÷ 0.8 = 25 kWh。48 Vのバンクなら 25,000 ÷ 48 = 521 Ahです。鉛蓄電池は容量の半分ほどしか使えないので、同じ用途には倍の容量が必要になります。
屋根に載るか
450 Wのパネルは約1.9 m²なので、7枚で13 m²ほどの空いた屋根面と、端部の離隔や点検通路が必要です。まず実際の斜面の面積を出してください。10 × 8 mの平面に6:12の勾配なら、面積は80 m²ではなく89 m²です。
ツール
太陽光パネル計算機は上の数字から容量と蓄電池を決めます。屋根面積計算機で場所を確かめ、kW→アンペア計算機で出力を電流に換え、ケーブルサイズ計算機で屋根からパワコンまでの配線を決めます。