太陽光充電器の出力、実際にどれくらい期待できる?
太陽光充電器の実際の発電量は、パネルの定格容量(W)に1日のピーク日照時間とシステム効率を掛けて計算します。定格100Wのパネルでも、温度上昇・汚れ・配線ロス・インバーター変換ロスなどにより、実際の出力は定格の75~85%程度です。100Wパネルで日照4時間、効率80%なら1日の発電量は320Whとなります。
ピーク日照時間とは?
ピーク日照時間とは、太陽光強度が1,000W/m²(パネルの標準試験条件)に相当する時間数を指します。実際の日照時間(日の出から日没)とは異なります。日本の年間平均ピーク日照時間は3.5~4.5時間程度で、沖縄は4.5~5時間、北海道・東北は3~3.5時間程度です。
効率に影響する要因
パネル温度が25°Cを超えると出力が低下し、セル温度75°Cでは定格比で約20%下落します。表面の汚れは5~10%、配線抵抗ロスは1~3%、インバーター変換ロスは3~8%のロスが生じます。最適な傾斜角(緯度に近い角度)と方位(南向き)で固定設置すると効率が最大化されます。
バッテリー容量の設計
オフグリッドシステムでは、連続2~3日間の曇天をカバーできるバッテリー容量が推奨されます。1日の発電量がバッテリー容量の1.2~1.5倍になると、晴天時に充電余裕が生まれます。放電深度(DoD)も考慮し、500Whバッテリーでも80% DoD時の使用可能容量は400Whです。
よくある質問
100Wパネルでスマートフォンは何台充電できますか?
スマートフォンのバッテリー約15Wh基準で、1日の発電量320Whから最大約20台充電できます。充電ロスを考慮すると15~18台程度を想定してください。
冬は発電量がどれくらい減りますか?
日本の冬のピーク日照時間は2~2.5時間程度で、夏(5~6時間)の半分以下になります。冬季計画では発電量を夏の40~50%として試算してください。