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これによれば,発電量は日本海岸式気候に属する地域

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Academic year: 2022

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(1)VII-059. 土木学会西部支部研究発表会 (2010.3). 自然エネルギー 自然エネルギーの エネルギーの利活用に 利活用に関する研究 する研究 ―太陽光発電の 太陽光発電の地域特性と 地域特性と最適傾斜角― 最適傾斜角― 九州共立大学大学院. ○学生員. 九州共立大学工学部. 康 園田. 静. 九州共立大学工学部. 裕虎. 九州共立大学工学部. 正会員. 亀田. 伸裕. 安田. 繁. これによれば,発電量は日本海岸式気候に属する地域. 1. はじめに. が 2800~3100KWh,太平洋岸式気候に属する地域が 3200. 近年,化石燃料の枯渇や,二酸化炭素の増加による気. ~3500KWh で,太平洋岸式気候に属する地域が大きいこ. 温上昇など,環境に対する負荷軽減から太陽エネルギー. とが分かる.九州の地域では両地域の間となっている.. の利用が注目されている.太陽光の効率的利用のために. また,瀬戸内式気候の地域は太平洋岸式気候の地域とほ. は,傾斜面の日射に関する知識を基礎した太陽電池パネ. ぼ同じとなっている.このように,発電量から比較する. ルの最適傾斜角を求めることは重要な課題である.. と,気候区毎のグループに分類される.. 本研究では,太陽光発電パネルを一般住宅屋根に設置 したときの発電量について,日本国内 801 カ所のデータ. 4. 最適傾斜角について 最適傾斜角について. を用いた太陽光発電シミュレーションソフトを用いて解. ほぼ緯度が同じで地理的気候的条件の異なる日本海岸. 析し,気候(日射量) ,緯度の違いによる発電量の影響の. 式気候 8 地点(大田,鳥取,福井,金沢,新潟,鶴岡,. 違いについて考察した.また日射量が最大となる傾斜角. 秋田,札幌)と太平洋岸式気候 8 地点(横浜,茂原,つ. と発電量が最大となる最適傾斜角についても検討した.. くば,宇都宮,福島,古川,宮古,白糠)の計 16 地点 について,日射量が最大となる傾斜角と発電量が最大と. 2. Solar Pro ソフトによる ソフトによる解析 による解析. なる時の最適傾斜角を求めた.最適傾斜角とは,発電モ. 解析に用いたソフトは(株)ラプラス・システムの Solar. ジュールの傾斜角と発電量の関係を二次曲線で表し,最. Pro で,詳細については既に発表済みである1).解析には. 大発電量を示す傾斜角である.太陽光発電モジュールは,. シャープ製の発電パネル(出力 3.1KW)を住宅の切妻屋. 年間固定して設置することが多いが,特定時期の利用に. 根に傾斜角 30°(一定)で設置し,南側の方位角を零度. 重きをおく場合がある.そこで月別・四季別の最適傾斜. として,東西方向へそれぞれ 45°回転して発電量を計算. 角の関係を示したのが図―2~図―3である.これによ. した.また,地理的気候的影響を調べるため,解析地点. ると,四季別,月別いづれも日本海岸式気候,太平洋岸. は全国 30 カ所とした.. 式気候の地域では,暑くなる 5~7 月の夏期に最も最適傾 斜角が小さく,冬期になるにつれて傾斜角が大きくなる. 3.発電量と 発電量と緯度との 緯度との関係 との関係. ことが分かる.. 発電量と緯度との関係を図―1に示す.. 図―1 発電量と緯度との関係. 図―2 四季別最適傾斜角の関係. -927-.

(2) VII-059. 土木学会西部支部研究発表会 (2010.3). 図―4によると,日射量が最大になる傾斜角は,太平 洋岸式気候の地域が日本海岸式気候に比較して約 3.8° 大きく,また,緯度(x)と最適傾斜角(y)の間にはほぼ比例 関係が成り立ち 太平洋岸式気候 y=0.962x―2.8742 日本海岸式気候 y=1.0585x―10.38 となる. 図―5によると,発電量が最大になる最適傾斜角は,. 図―3 月別最適傾斜角の関係. 太平洋岸式気候の地域が,日本海岸式気候に比較して約 次に日本海岸式気候と太平洋岸式気候の 16 地点につ. 3.5°大きく,また,緯度(x)と最適傾斜角(y)の間にはほ ぼ比例関係が成り立ち. いて,緯度と日射量が最大となる傾斜角と発電量が最大. 太平洋岸式気候. となる最適傾斜角との関係を図-4~図―5に示す.. y=0.9745x―3.3455 日本海岸式気候 y=1.027x―8.8771 となる.. 5.まとめ 1)実測結果との比較検討から,Solar pro ソフトの解析 結果の有効性が確かめられ,日射量が最大となる傾斜角 と発電量が最大となる最適傾斜角はほぼ同じ値を示すこ とが明らかとなった. 2)日射量が最大のときの傾斜角と,発電量が最大となる 最適傾斜角と緯度との間には,ほぼ比例関係が成り立つ.. 図―4 緯度と日射量が最大となる傾斜角. 太平洋岸式気候の地域の最適傾斜角は,日本海岸式気候. との関係. の地域の最適傾斜角より約 3.5°~3.8°大きい. 参考文献 [1].楊燕,園田裕虎,亀田伸裕他,太陽光発電モジュ ールの最適傾斜角の推定に関する基礎的研究,九州の 農業気象,日本農業気象学会九州支部,p43-44,2008 [2].鈴木啓仁,滝澤護,任意方位の斜面日射の特性, 九州共立大学工学部地域環境システム工学科卒業研究論 文,2008. 図―5 緯度と発電量が最大となる 最適傾斜角との関係. -928-.

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