太陽光モジュールの最適な方位角と傾斜角のMONSOLA05による調査

屋根に載せる太陽光モジュールの最適な方位(方角、方位角)と傾き(傾斜角)を、NEDO開発のソフトウェアMONSOLA05を使って調べます。

ソフトウェア MONSOLA05 インストール

最初にNEDO(独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構)が開発したソフトウェア MONSOLA05 をインストールします。


NEDO:資料・データベースページの真ん中より下にある「全国日射量平均値データマップ(MONSOLA05(801))」下の "MONSOLA05(801)_v1.1.lzh(lzh,9.3MB)"ファイルと、"MONSOLA05操作説明(2.79MB)"をダウンロードし、最初のlzhファイルを解凍してインストールします。


ここで MONSOLA05を起動し、最初の画面上の「地点選択」ボタンを押します。表示される次画面で、「表示地域名」(都道府県)の該当地域をクリックし、次に右上に表示される「地点名」中から対象地点をクリックします。その下の「選択された地点名」に1つの地点のみが入るようにしてください。複数時は、削除対象地点をクリックしてから右下の「削除」ボタンを押してください。選択が完了したら「OK」ボタンを押して、最初の画面に戻ります。ここでは、例として、「表示地域名」は"東京都"、「地点名」に"東京"を選択したものとします。


最初の画面に戻ったら、真ん中の「表示設定」ボタンを押します。

MONSOLA05 で最適な方位角を知る

太陽光発電モジュールをどちらの方角に向けたら最も多くの日射量が得られて最大の発電能力が得られるのか、最適な方角をMONSOLA05 を使って調べてみます。


いまMONSOLA05 は、地域選択後の「月平均斜面日射量表示」ダイアログが表示されているものとします。


画面左側の「表示データ指定」中の「月指定」ラジオボタンをクリックします。そして、そのラジオボタン右の月を指定します。最初に、冬至のある12月、次に夏至の6月を調べます。


まず12月を指定し、下の「表示」ボタンを押します。次の画面に「月別の日射量グラフ」が表示されます。日射量が一番多いのはグラフ中の一番上の空色の線、つまり「方位角0度」の線です。方位角0度の場合、傾斜角によらず一番日射量が多いことが分かります。


方位角0度は真南です。つまり、真南に設置したときが最も日射量が得られることになります。(ちなみに、たとえば方位角30度は、真南から東または西に30度ずらした方角、という意味となります。また、他分野では、方位角0度は真北です。)


この画面の左上メニューで「表示データ選択」を選択し前の画面に戻り、今度は6月を指定してグラフを表示させます。通常使用する傾斜角30度付近では、方位角0度はベストではないようですが方位角による差はほとんどありません。


そこで、最適方位角は0度、つまり最適方角は真南、という結論となりました。


これは東京での例ですが、北海道の納沙布岬でも、沖縄の西表島でも、結論は同じです。

MONSOLA05 で最適な傾斜角を知る

太陽光発電モジュールをどの程度の角度傾けたらに向けたら最も多くの日射量が得られて最大の発電能力が得られるのか、最適な傾斜角度をMONSOLA05 を使って調べてみます。


いまMONSOLA05 は、地域選択後の「月平均斜面日射量表示」ダイアログが表示されているものとします。


画面左側の「表示データ指定」中の「角度指定」ラジオボタンをクリックします。すると画面右側の「角度指定データの表示種類」部分が有効表示されます。この部分の、「最適傾斜角」を指定してグラフを表示させます。


「最適傾斜角」は、最も日射量が得られる角度ですが、月によりかなり変動します。冬至の12月が60.5度、夏至の6月が2.6度、平均が32.0度です。この32.0度が最適傾斜角の平均となります。


前の画面に戻り、「角度指定データの表示種類」グループ中の「年間最適傾斜角における日射量」を指定しグラフを表示させます。これは平均の32.0度に固定したときの日射量です。最小日射量が11月の3.14kWh/m2、最大日射量が5月の24.34kWh/m2です。これは、「各月の最適傾斜角における日射量」のグラフ、つまり月ごとの最適傾斜角時の日射量が、最小日射量が11月の3.34kWh/m2、最大日射量が5月の24.63kWh/m2ですので、傾斜角を固定しても得られる日射量にそれほど大きな違いのないことがわかります。


結論として、東京では最適傾斜角は32.0度で、角度を固定しても損失はわずかです。


ちなみに最適傾斜角は緯度により異なります。北海道の宗谷岬は31.5度、沖縄の波照間島は15.0度です。

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