電気代やガス代の高騰の影響から太陽光発電が注目されています。
自宅の屋根に太陽光パネルを設置すると、太陽光で作った電気を自宅で使うことができ、余った電気は電力会社に売電することができます。
つまり、太陽光発電による0円の電気を使って電気代を節約できる上に、売電収入を得ることができるということです。
しかしながら、家族構成やライフスタイルなどによって電気の消費量や消費パターンに違いが出てきますし、太陽光発電システムの設置容量によって発電量が変わってきます。
そこでこの記事では、太陽光発電の発電量に影響を及ぼす要素にはどのようなものがあるのかを説明し、太陽光発電の発電量の違いによって売電収入や投資回収期間がどのように変化するのかをシミュレーションによって確認していきます。
太陽光発電の導入を考えている方は検討の参考にしてください。
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太陽光発電の発電量の目安
家庭用太陽光発電の全国的な平均設置容量は4.5kWです。
以下では、4.5kWの太陽光発電でどの程度の発電量が得られるのかについて説明します。
1日あたりの平均発電量
住宅の屋根に設置する太陽光パネル1枚の容量は、標準サイズで170W～260W程度です。
屋根に設置する際は、屋根の広さや形状に合わせて太陽光パネルをうまく組み合わせて設置容量を調整します。
標準サイズの太陽光パネルで設置容量を単純計算すると、4.5kWに必要な太陽光パネルの枚数は17～26枚程度で、面積は20～33㎡程度となります。
ここで、平均的な4人世帯に4.5kWの太陽光発電システムを設置した場合に、どの程度の実用的な発電量が得られるのかを確認してみましょう。
4.5kWの太陽光発電による1日当たりの平均発電量はおよそ14.5kWhです。
一方、平均的な4人世帯が1日に使用する電気使用量はおよそ13～18.5kWhです。
このことから、4.5kWの太陽光発電であれば、平均的な4人世帯の電気使用量をほぼ賄うことが可能だということが分かります。
ただし、これはあくまでも平均的な数値ですので、子供の年齢やペットがいるかいないか、生活パターンなどによって、電気使用量が増えることがあります。
また、太陽光発電は日射量によっても発電量が変わりますので、居住エリアがどの地域なのかによっても変わってきます。
年間の平均発電量
太陽光発電による年間発電量は設置容量によって変わり、おおむね設置容量1kW当たり1000kWh/年～1200kWh/年程度です。
目安としては、設置容量1kW当たり約1,100kWh/年と考えておけば良いでしょう。
次の表では、太陽光発電システムの設置容量を3kW～6kWの範囲で変化させたときの発電量と年間売電収入を示します。
設置容量1kW当たりの発電量を1,145.7kWh/年、売電収入は2025年のFITによる売電単価15円/kWh、自家消費率15%として計算しました。
| 設置 容量 | 1年間の 発電量 | 年間売電収入 (FIT単価15円) 2025年基準 |
|---|---|---|
| 3kW | 3437kWh | 43,822円 |
| 4kW | 4582kWh | 58,490円 |
| 4.5kW | 5155kWh | 65,651円 |
| 5kW | 5728kWh | 73,092円 |
| 6kW | 6873kWh | 87,631円 |
※発電量の85％を売電した場合で、2025年度の売電単価15円/kwhを適用しております。
この表からもわかるように、太陽光発電システムの設置容量を大きくすれば年間発電量も年間売電収入も増えますが、屋根の広さや形状などの要因によって設置容量の上限が決まってきます。
太陽光発電の発電量はさまざまな要素で変化する
太陽光発電の発電量は、次のさまざまな要素によって変わります。
時間帯
太陽光発電は太陽光を利用するため、時間帯によって発電量が変わってきます。
最も発電量が多いのは正午前後で、朝方や夕方は発電量が少なくなります。
天候
天候も太陽光発電の発電量に大きな影響を与えます。
雨の日の発電量は、晴天の日の20分の1～5分の1にまで低下し、曇りの日でも10分の1～3分の1ほどになります。
季節
季節も太陽光発電の発電量に大きな影響があります。
夏は日照時間が長く太陽の高度が高いため発電量が多くなり、冬は日照時間が短く太陽の高度も低くなるため発電量は減少します。
地域
地域によって日照時間が異なりますので、年間を通して日照時間の多い地域ほど発電量も多くなります。
気象庁のデータ（1991年～2020年の平年値）に基づき、都道府県別に日照時間が多い地域と日照時間が少ない地域を、下表にまとめました。
| 日照時間が多い地域 | 日照時間が少ない地域 |
|---|---|
| ・山梨県 ・高知県 ・群馬県 ・静岡県 ・愛知県 | ・秋田県 ・青森県 ・山形県 ・新潟県 ・富山県 |
※参考元：気象庁
屋根の向き・設置角度・形状
太陽光パネルを設置する屋根の向きや設置角度・形状によっても発電量が変わります。
南向きの屋根が最も発電量が大きく、設置角度が適切であるほど発電量が増加します。
東向きや西向きの屋根でも発電は可能ですが、南向きの屋根に比べると発電量は少なくなります。
また、屋根の形状によっては太陽光パネルの設置が難しい場合があります。
周囲の建物
太陽光パネルの周囲に高層ビルや樹木があると、太陽光が遮られて陰になるため発電量が低下することがあります。
太陽光パネルの発電効率
太陽光パネルの種類や性能によって発電効率が変わりますので、同じ太陽光パネルの設置面積でも発電量が変わってきます。
発電効率の高い太陽光パネルを選ぶことで、限られた設置面積でもより多くの電気を発電できるようになります。
パワーコンディショナーの性能
パワーコンディショナーとは、太陽光パネルで発電した直流の電気を、家庭の電気として使えるように交流に変換する機器です。
変換効率の高いパワーコンディショナーを選ぶと利用できる電力量が大きくなります。
変換効率はメーカーや製品によって違いがありますが、一般的には95～98％と言われていますので、98％程度のものを選べば高性能だということになります。
太陽光パネルの設置面積
太陽光パネルの設置面積が広いほど発電量も増えます。
設置面積は屋根の広さによって変わってくるため、都内よりも地方の戸建ての方が太陽光パネルの設置面積が広くなり、より高い発電量が得られる傾向があります。
また、屋根への設置に当たっては建築基準法の制限を考慮する必要があります。
太陽光パネルの手入れ
太陽光パネルの表面に鳥のフンなどの汚れが付着すると発電効率が低下する原因となります。
定期的な清掃やメンテナンスを行うことで、安定した発電量を維持することができます。
【シミュレーション】kW別の太陽光発電の発電量と収支
設置容量3.5kW～8.5kWの太陽光発電システムを設置した場合の発電量や収支についてシミュレーションしてみましたのでご紹介します。
シミュレーションの条件や使用した計算式は、次の通りです。
| 家族構成 | 4人家族（子ども2人） |
|---|---|
| 居住エリア | 山梨県甲府市 |
| 設置容量 | 4.5kW |
| 自家消費率 | 15％ |
| 売電率 | 85％ |
| 売電単価 | 15円/kWh（2025年のFIT単価） |
| 電気料金単価 | 2025年1月現在の東京電力「スタンダードプラン」で、契約種別は30A、月間電力使用量を350kWhと仮定 電気料金単価―燃料費調整単価＋再エネ賦課金単価 =40.49円/kWh −2.50円/kWh +3.49円/kWh =41.48円/kWh |
| 年間予想発電量 の計算式 | Ep＝H×K×P×365÷1 ここで、 Ep：年間発電予想量（kWh/㎡） H：設置面の1日当たりの年間平均日射量（kWh/㎡/日） 山梨県はH＝4.30kWh/㎡/日（NEDO太陽光発電導入ガイドブックより） K：損失係数（73％） 年平均セルの温度上昇による損失：約15％ パワーコンディショナーによる損失：約8％ 配線・受講面の汚れ等の損失：約7％ P：太陽光パネルの設置容量（kW） 365：年間日数（日） 1：標準状態における日射強度（kW/㎡） |
太陽光発電3.5kWの発電量・売電収入・投資回収期間
3.5kWの太陽光発電システムを設置した場合は次表のような結果となりました。
| 年間の発電量 （予想） | Ep=H×K×P×365÷1 ＝4.30kWh/㎡/日×0.73×3.5kW×365日÷1kW/㎡=4,010kWh/年 |
|---|---|
| 年間の 売電電力量 | 年間発電量×売電率 ＝4,010kWh×85%=3,408kWh/年 |
| 年間の売電収入 | 売電電力量×売電単価 ＝3,408kWh/年×15円/kWh＝51,120円/年 |
| 年間の 自家消費電力量 | 年間発電量×自家消費率 ＝4,010kWh×15%=602kWh/年 |
| 年間の節約額 | 自家消費電力量×電気料金単価 ＝602kWh/年×41.48円/kWh=24,971円/年 |
| 年間の 経済メリット | 売電収入＋節約額 ＝5.1万円/年＋2.5万円/年＝7.6万円/年 |
| 3.5kWの 設置費用 | kW単価×設置容量 ＝16万円/kW×3.5kW＝56万円 |
| 投資回収期間 | 56万円÷7.6万円＝7.4年 |
まとめると次表のようになります。
| 年間の発電量（予想） | 4,010kWh/年 |
|---|---|
| 年間の売電収入 | 51,120円/年 |
| 年間の節約額 | 24,971円/年 |
| 3.5kWの設置費用 | 56万円 |
| 投資回収期間 | 7.4年 |
太陽光発電4.5kWの発電量・売電収入・投資回収期間
4.5kWの太陽光発電システムを設置した場合は次のような結果となりました。
| 年間の発電量 （予想） | Ep=H×K×P×365÷1 =4.30kWh/㎡/日×0.73×4.5kW×365日÷1kW/㎡=5,156kWh/年 |
|---|---|
| 年間の 売電電力量 | 年間発電量×売電率 ＝5,156kWh×85%=4,383kWh/年 |
| 年間の売電収入 | 売電電力量×売電単価 ＝4,383kWh/年×15円/kWh＝65,745円/年 |
| 年間の 自家消費電力量 | 年間発電量×自家消費率 ＝5,156kWh×15%=773kWh/年 |
| 年間の節約額 | 自家消費電力量×電気料金単価 ＝773kWh/年×41.48円/kWh=32,064円/年 |
| 年間の 経済メリット | 売電収入＋節約額 ＝6.6万円/年＋3.2万円/年＝9.8万円/年 |
| 4.5kWの 設置費用 | kW単価×設置容量 ＝16万円/kW×4.5kW＝72万円 |
| 投資回収期間 | 72万円÷9.8万円＝7.3年 |
まとめると次表のようになります。
| 年間の発電量（予想） | 5,156kWh/年 |
|---|---|
| 年間の売電収入 | 65,714円/年 |
| 年間の節約額 | 32,064円/年 |
| 4.5kWの設置費用 | 72万円 |
| 投資回収期間 | 7.4年 |
太陽光発電5.5kWの発電量・売電収入・投資回収期間
5.5kWの太陽光発電システムを設置した場合は次のような結果となりました。
| 年間の発電量 （予想） | Ep=H×K×P×365÷1 =4.30kWh/㎡/日×0.73×5.5kW×365日÷1kW/㎡=6,301kWh/年 |
|---|---|
| 年間の 売電電力量 | 年間発電量×売電率 ＝6,301kWh×85%=5,356kWh/年 |
| 年間の売電収入 | 売電電力量×売電単価 ＝5,356kWh/年×15円/kWh＝80,340円/年 |
| 年間の 自家消費電力量 | 年間発電量×自家消費率 ＝6,301kWh×15%=945kWh/年 |
| 年間の節約額 | 自家消費電力量×電気料金単価 ＝945kWh/年×41.48円/kWh=39,199円/年 |
| 年間の 経済メリット | 売電収入＋節約額 ＝8.0万円/年＋3.9万円/年＝11.9万円/年 |
| 5.5kWの 設置費用 | kW単価×設置容量 ＝16万円/kW×5.5kW＝88万円 |
| 投資回収期間 | 88万円÷11.9万円＝7.4年 |
まとめると次表のようになります。
| 年間の発電量（予想） | 6,301kWh/年 |
|---|---|
| 年間の売電収入 | 80,340円/年 |
| 年間の節約額 | 39,199円/年 |
| 5.5kWの設置費用 | 88万円 |
| 投資回収期間 | 7.4年 |
太陽光発電6.5kWの発電量・売電収入・投資回収期間
6.5kWの太陽光発電システムを設置した場合は次のような結果となりました。
| 年間の発電量 （予想） | Ep=H×K×P×365÷1 =4.30kWh/㎡/日×0.73×6.5kW×365日÷1kW/㎡=7,447kWh/年 |
|---|---|
| 年間の 売電電力量 | 年間発電量×売電率 ＝7,447kWh×85%=6,330kWh/年 |
| 年間の売電収入 | 売電電力量×売電単価 ＝6,330kWh/年×15円/kWh＝94,952円/年 |
| 年間の 自家消費電力量 | 年間発電量×自家消費率 ＝7,447kWh×15%=1,117kWh/年 |
| 年間の節約額 | 自家消費電力量×電気料金単価 ＝1,117kWh/年×41.48円/kWh=46,335円/年 |
| 年間の 経済メリット | 売電収入＋節約額 ＝9.5万円/年＋4.6万円/年＝14.1万円/年 |
| 6.5kWの 設置費用 | kW単価×設置容量 ＝16万円/kW×6.5kW＝104万円 |
| 投資回収期間 | 104万円÷14.1万円＝7.4年 |
まとめると次表のようになります。
| 年間の発電量（予想） | 7,447kWh/年 |
|---|---|
| 年間の売電収入 | 94,952円/年 |
| 年間の節約額 | 46,335円/年 |
| 6.5kWの設置費用 | 104万円 |
| 投資回収期間 | 7.4年 |
太陽光発電7.5kWの発電量・売電収入・投資回収期間
7.5kWの太陽光発電システムを設置した場合は次のような結果となりました。
| 年間の発電量 （予想） | Ep=H×K×P×365÷1 =4.30kWh/㎡/日×0.73×7.5kW×365日÷1kW/㎡=8,593kWh/年 |
|---|---|
| 年間の 売電電力量 | 年間発電量×売電率 ＝8,593kWh×85%=7,304kWh/年 |
| 年間の売電収入 | 売電電力量×売電単価 ＝7,304kWh/年×15円/kWh＝109,560円/年 |
| 年間の 自家消費電力量 | 年間発電量×自家消費率 ＝8,593kWh×15%=1,289kWh/年 |
| 年間の節約額 | 自家消費電力量×電気料金単価 ＝1,289kWh/年×41.48円/kWh=53,468円/年 |
| 年間の 経済メリット | 売電収入＋節約額 ＝11.0万円/年＋5.3万円/年＝16.3万円/年 |
| 7.5kWの 設置費用 | kW単価×設置容量 ＝16万円/kW×7.5kW＝120万円 |
| 投資回収期間 | 120万円÷16.3万円＝7.4年 |
まとめると次表のようになります。
| 年間の発電量（予想） | 8,593kWh/年 |
|---|---|
| 年間の売電収入 | 109,560円/年 |
| 年間の節約額 | 53,468円/年 |
| 7.5kWの設置費用 | 120万円 |
| 投資回収期間 | 7.4年 |
太陽光発電8.5kWの発電量・売電収入・投資回収期間
8.5kWの太陽光発電システムを設置した場合は次のような結果となりました。
| 年間の発電量 （予想） | Ep=H×K×P×365÷1 =4.30kWh/㎡/日×0.73×7.5kW×365日÷1kW/㎡=9,739kWh/年 |
|---|---|
| 年間の 売電電力量 | 年間発電量×売電率 ＝9,739kWh×85%=8,278kWh/年 |
| 年間の売電収入 | 売電電力量×売電単価 ＝8,278kWh/年×15円/kWh＝124,170円/年 |
| 年間の 自家消費電力量 | 年間発電量×自家消費率 ＝9,739kWh×15%=1,461kWh/年 |
| 年間の節約額 | 自家消費電力量×電気料金単価 ＝1,461kWh/年×41.48円/kWh=60,602円/年 |
| 年間の 経済メリット | 売電収入＋節約額 ＝12.4万円/年＋6.1万円/年＝18.5万円/年 |
| 8.5kWの 設置費用 | kW単価×設置容量 ＝16万円/kW×8.5kW＝136万円 |
| 投資回収期間 | 136万円÷18.5万円＝7.4年 |
まとめると次表のようになります。
| 年間の発電量（予想） | 9,739kWh/年 |
|---|---|
| 年間の売電収入 | 124,170円/年 |
| 年間の節約額 | 60,602円/年 |
| 8.5kWの設置費用 | 136万円 |
| 投資回収期間 | 7.4年 |
シミュレーション結果のまとめ
以下表に設置容量3.5kW～8.5kWの太陽光発電システムのシミュレーション結果をまとめました。
太陽光発電システムの設置容量を増やしていっても、投資回収期間は7.4年でほぼ変わらないことが分かります。
| 設置容量 （kW） | 年間発電量 （kWh） | 年間売電収入 （円） | 年間節約額 （円） | 設置費用 （万円） | 投資回収期間 （年） |
|---|---|---|---|---|---|
| 3.5 | 4,010 | 51,120 | 24,971 | 56 | 7.4 |
| 4.5 | 5,156 | 65,745 | 32,064 | 72 | 7.3 |
| 5.5 | 6,301 | 80,340 | 39,199 | 88 | 7.4 |
| 6.5 | 7,447 | 94.952 | 46,335 | 104 | 7.4 |
| 7.5 | 8,593 | 109,560 | 53,468 | 120 | 7.4 |
| 8.5 | 9,739 | 124,170 | 60,602 | 136 | 7.4 |
今回のシミュレーションでは自家消費率を15%と仮定しましたが、実際には家庭ごとに電気の使い方が違います。
もし、自社消費率が低くなってしまうと電気代の節約額が減ってしまうので、投資回収期間が長くなってしまうのです。
自家消費率を上げるためには、適切な設置容量の太陽光発電システムを選んで設置費用（初期投資額）を抑えることが重要です。
太陽光発電の導入効果を最大にする方法
ここでは、太陽光発電システムの導入効果を最大にする以下の4つの方法について紹介します。
- 発電損失を最小限に抑える
- 節電を心がける
- 蓄電池を導入する
- 最適な発電量の太陽光発電を選ぶ
発電損失を最小限に抑える
発電損失を最小限に抑えることによって、太陽光発電システムの導入効果を高めることができます。
太陽光パネルの発電効率はメーカーや製品によって違いがありますので、導入時に発電効率がより高いものを選定するようにしましょう。
また、太陽光パネルの発電効率が高くても、鳥のフンなどの汚れなどが付着することによって発電効率が低下しますので定期的に清掃することも大切です。
節電を心がける
家庭での無駄な電力消費を減らすことによって、太陽光発電システムの導入効果を高めることができます。
これによって、太陽光発電システムで発電した電力をより有効活用することができます。
蓄電池を導入する
太陽光発電と蓄電池があれば、日中に太陽光発電システムで発電した電気を蓄電池に貯めておき、夜間や電気料金の高い時間帯に利用することができます。
つまり、電力会社から購入する電力量を減らすことができますので、太陽光発電システムの導入効果を高くすることができるのです。
最適な発電量の太陽光発電を選ぶ
一般的に、家庭用の太陽光発電システムの最適な設置容量は4.5kW程度ですが、家族構成やライフスタイル、住居の広さなどによって異なってきます。
最適な太陽光発電を導入するためには、ご自宅に合った最適な発電量の太陽光発電システムを選ぶことが大切です。
そのためにも、一括見積もりサービスを利用して優良な業者を見つけるようにしましょう。
太陽光発電の発電のシミュレーションをしてみよう！
この記事では、太陽光発電システムの発電量に影響を及ぼす要素について説明し、太陽光発電システムの設置容量3.5kW～8.5kWの場合のシミュレーションを行いました。
その結果、設置容量の増加によって発電量や売電収入、削減できる金額は増加しますが、投資回収期間には変化がないことが分かります。
今回のシミュレーションでは、発電した電力の売電率・自家消費率などを仮定して計算しましたが、実際には導入する家庭ごとに異なっているはずなので、それらを十分に考慮してシミュレーションを簡単に行ってみてください。
実際に導入検討を行う際は、専門家のサポートを受けて実際の使用条件に基づくシミュレーションを行うことが重要です。
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