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太陽光発電

2018年1月の太陽光発電量 雪解けが遅れたのは乾いた雪が原因?

閑古鳥です。

1月22日から23日にかけて、南岸低気圧により関東地方では大雪となりました。

今回の雪、前橋では最深積雪29センチで、平成に入って3番目に多い積雪となりました(1位は2014年2月14日の73センチ)。

雨と違い、影響がその後数日間にわたって続くので、雪はなるべく降ってほしくないのですよね。

太陽光発電設備に関するデータ

はじめに我が家の太陽光発電の設備に関するデータをご紹介しておきます。

我が家の太陽光設備
  • 太陽電池モジュール(単結晶)…20.09kW(屋根15.17kW、ソーラーカーポート 4.92kW)
  • 屋根勾配…1.5寸(屋根搭載・カーポート共)
  • パネルの方位角…真南より2.45度東向き
  • パネル設置場所…群馬県前橋市
  • 買取価格…全量買取32円(税込34.56円)
  • 夢発電システム利用…金利1%、支払回数120回(10年)

特に断りが無い場合、記事中の発電量は、我が家のパネル搭載量20.09kWによるデータとなっています。

2018年1月の発電結果

発電量

1月の発電量は1755.20kWh(太陽光パネル1kWあたり87kWh)でした。

昨年1月の1894.59kWhと比較すると92.6%となっています。

シミュレーション比

一条工務店のシミュレーションによれば、1月の発電量は1,583Whとなっています。シミュレーション比では110.9%となりました。

気象条件

日照時間全天日射量(MJ/㎡)降水量(㎜)発電量(kW/h)
2016年1月206.7311.276.51,630.2
2017年1月214.4318.715.51,894.6
2018年1月225.1324.218.01,755.2
平年値210.1297.626.2

(出典:過去の気象データ・ダウンロード(気象庁HP)より作成)

全天日射量を見る限り、今年の1月はここ3年で最も多くなりました。にもかかわらず昨年より発電量が少なくなったのか、それは雪の影響です。

今回の雪の特徴

今回の雪、量もさることながら4日間という、長い期間にわたって発電量に影響が出ました。

雪の翌日、23日には天気も回復し最高気温も7.8℃まで上昇たのに、なぜこれほど長い間パネルの雪は解けなかったのか、調べてみました。

今回の雪の特徴

ここ3年間の1月の日別発電量と雪が降った日を雪だるまのマークでグラフにしてみました。

昨年一昨年と雪に見舞われたことはありました(青色・緑色の雪だるま)が、発電量への影響は最小限でした。完全に溶け切らないまでも翌日は発電量が40kWhほどに回復しています。

今回は雪解けが遅れたことで、3日間に渡って(赤の雪だるま)影響が出ました。

我が家の太陽光パネルの傾斜角は1.5寸(約8.5度)、3.5寸には及びませんが、積雪の翌日は天気が回復していれば盛大に屋根から雪が落ち、雨樋の中を流れる水の音が聞こえるほど雪解けが進みます。

ところが今回の雪に関しては、この落雪が全くおきず、最後に溶けきるまで雪は屋根の上に留まっていました。

乾いた雪とは

よく雪質を表現する言葉として「湿った雪」「乾いた雪」と表現することがありますが、これは雪が乾いているわけではなく、雪に含まれる水分量を表現したものです。

地表付近の気温が0℃を境目として、

  • 氷点下では雪の結晶が溶け出すことなく降ってくる
  • 0℃以上では地面に到達する際には氷が溶けだして水分が多い状態

となります。

水分を多く含んだ雪は熱伝導も大きいことから溶けやすく、氷点下で降った雪には隙間があり、空気の熱伝導率は液体の水に比べると小さいことから溶けにくくなります。

今回の雪と一昨年の雪の降水量と降雪量、そして気温のデータを見ると

2016年1月18日

時刻降水量(mm)気温(℃)降雪量(cm)
220.41
32.50.31
43.50.33
52.50.32
64.50.23
74.50.23
860.13
950.52
105.50.42

2018年1月22日

時刻降水量(mm)気温(℃)降雪量(cm)
150.5-0.31
161.5-0.74
172-0.73
182-0.88
192-0.85
202.5-0.83
212-0.95

両日を比較すると

  • 2016年1月18日 積雪:20cm、降水量:36㎜、降水時の平均気温0.3℃
  • 2018年1月22日 積雪:29cm、降水量:12.5㎜、降水時の平均気温:-0.7℃

となっていました。今回の積雪では、降水量が少なかったのにも拘らず積雪が多くなり、平均気温も1℃ほど低く、常に氷点下であった点が大きく違っていました。

今回の積雪では水分の少ない「乾いた雪」だったことで、雪解けが遅く、発電に長い影響が出たのではないかと思っています。

雪水比

降水量から降雪量を予想するのに必要となるのが雪水比です。

降雪量(cm) = 降水量(mm) × 雪水比(cm/mm)

降水量に対してどの位の降雪量となったのかが分かる比率と言い換えれば分かりやすいでしょうか。

気温が低ければ低いほど同じ降水量でも降雪量は多くなりますし、気温が高い場合には降雪量は少なくなります。

1㎜の降水量で2㎝の降雪量となった場合、雪水比は「2.0(cm/mm)」となります。

南岸低気圧による関東平野部の雪は、地上気温0~1℃で降ることが多く、湿った雪で、雪水比は通常0.5~1.0だそうです。

参考(PDF) 雪に関する予報と気象状況について(気象庁予報部予報課)

こちらは新潟県での観測データを基にした「気温-雪水比の関係とロジスティック曲線」のグラフです。

(出典(PDF):新潟県中越地方における降雪量と時間帯の関係(高野哲夫)

気温の低下とともに雪水比が上昇するのがよく分かります。

先ほど比較した2016年1月18日の雪の雪水比は「0.5」、まさに関東平野部で降る雪の雪水比にドンピシャリです。これに対して今年1月の雪水比は「2.32」となっていました。

最後に

雪が止んだ1月23日、出勤前に雪かきをしていると、妙に雪が軽い事に気が付きました。

さらに記事最初のインスタの写真をご覧いただくと分かるのですが、ファインバルコニーの手摺部分の雪がすべて落ちることなく朝まで積もり続けています。これだけの積雪になると、水分量が多い雪では途中で手摺から滑り落ちてしまいます。

いつもの雪と違うな、と感じてはいましたが、まさか発電に及ぼす影響も変わって来るとは思ってもみませんでした。

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