低い発電効率の原因(3)、損失係数 in 発電量計算式 Causes of low power generation efficiency (3): loss coefficient in the power generation calculation formula.

ソーラーパネルが発電できる電力量は、パネルの発電容量、日射量、損失係数を掛け合わせて算出します。具体的な計算式は以下の通りです。

1日の発電量＝発電容量(W)×日射量(kWh/㎡)×損失係数(0.73～0.85)

ここで、損失係数ですが、パネルの温度、劣化、清掃できない汚れ、直流・交流変換などによって、発電量の損失が生じるので、あらかじめそれを想定してその損失率としています。

NEDOが使用する数値は0.73、A社が使用する数値は0.85、で、NEDOの方が厳しい見方をしています。すなわち、太陽光発電量は最初から、発電パネル発電能力量の15～27%のマイナスとなっているのです。

日本では太陽光発電パネルは南34度で固定するのが理想とされていますので、

①  季節毎の太陽の南中角度変化には対応できず、

②  毎日の太陽の東西移動角度にも対応できず、更に、

③  空気中の汚れ付着除去にも対応できていません。

それぞれが発電量のマイナスに繋がりますので、太陽光発電パネルはその発電能力の20 – 30%の発電量になります。これは資源と費用の無駄使いと考えられますので改善が必要です。

これを改善しようとしているのが、「ひまわり発電所」（SFPS、自動太陽追尾式の小型高効率太陽光発電・蓄電システム（写真、ベランダ・狭地用、見学・コピー自由）です。毎日の太陽光パネルが東から西に太陽を自動追尾し、太陽光線がパネルに対してほぼ直角になります。

発電パネルの太陽光の電気への変換率を技術的に10%改善することは至難の業ですが、パネルの受光方向を最適方向に変えるだけで発電効率を大きく改善できます。

The amount of electricity that can be generated by solar panels is calculated by multiplying the panel's power generation capacity by the volume of solar radiation and the loss coefficient. The specific calculation formula is as follows:

Daily power generation = power generation capacity (W) × solar radiation volume (kWh/m²) × loss coefficient (0.73–0.85).

The loss coefficient accounts for losses in power generation caused by factors such as panel temperature, degradation, dirt that cannot be cleaned off, and DC/AC conversion. This loss rate is factored into the calculation in advance.

NEDO uses a value of 0.73, while Company A uses 0.85; NEDO's approach is stricter. In other words, solar power generation is inherently reduced by 15–27% of the panel's rated power generation capacity from the outset.

In Japan, solar panels are ideally fixed at 34 degrees south, meaning they cannot accommodate the followings:

①  Seasonal changes in the sun's zenith angle,

②  Daily east-west movement of the sun,

③  Removal of airborne dirt.

Each of these factors contributes to a reduction in power generation, resulting in solar panels generating only 20–30% of their rated capacity. This is considered a waste of resources and money, so improvements are necessary.

The 'Sunflower Power Station' (SFPS), an automated sun-tracking, small-scale, high-efficiency solar power generation and storage system, is designed to address these issues. The solar panels automatically track the sun from east to west each day, ensuring that the sunlight hits the panels at a nearly right angle.

While technically improving the conversion rate of sunlight into electricity by 10% is extremely challenging, simply adjusting the panel's orientation to the optimal direction can significantly enhance power generation efficiency.