定格出力と標準試験条件（STC）
PVモジュールの性能 は、通常 標準試験条件（STC） のもとで IEC 60904-1 の基準に従って測定されます。
太陽放射 1000 W/m²（最適な日射条件）
• モジュール温度 25°C
• 標準化された光スペクトル（IEC 60904-3）
• 両面発電（Bifacial）PVモジュール は、地面反射（Albedo） を利用することで発電量を向上させることができます。PVGIS.COM
は現在、このタイプのモジュールを特別にモデリングしていませんが、代替方法として BNPI（Bifacial Nameplate Irradiance） を使用できます。
P_BNPI = P_STC * (1 + φ * 0.135)、ここで φ は両面発電係数です
両面発電モジュールの制限：
• 建物一体型PVシステム（BIPV）には適さない（モジュールの背面が遮られる可能性があるため）。
• 設置の向きによって発電量が異なる（例：南北軸に設置し、東西方向を向くパネル）。
PVモジュールの実際の出力電力の推定
実際の運用条件 は STCとは異なり、これが 出力電力に直接影響 します。PVGIS.COM は、計算精度を向上させるためにいくつかの補正を適用します。
1。反射と入射角の影響
光がPVモジュールに当たると、一部は 反射されて 電気に変換されません。入射角が大きいほど、反射による損失が増加 します。
発電量への影響：平均 2-4% の損失が発生しますが、太陽追尾システムを備えたPVシステムでは損失が少なくなります。
2。太陽光スペクトルのPV効率への影響
PVモジュールは 特定の波長の光 に対して異なる感度を持っており、これは PV技術 によって異なります。
• 結晶シリコン（c-Si） → 可視光と赤外光に敏感
• CdTe、CIGS、a-Si → 異なるスペクトル感度を持ち、赤外光への応答が低い
スペクトル変化に影響を与える要因：
• 朝と夕方の光 は 赤色成分が多い。
• 曇りの日 には 青色光の割合が増加。
• スペクトルの変化はPVの出力に直接影響を与える
PVGIS.COM は衛星データを使用 して、これらの変化を補正し、計算精度を向上させます
太陽放射と温度がPV出力電力に与える影響
温度と発電効率
PVモジュールの効率は、温度の上昇に伴い低下 します。これは PV技術の種類によって異なります。
• 高い放射量（>1000 W/m²） では、モジュール温度が上昇 → 効率が低下
• 低い放射量（<400 W/m²） では、効率は PVセルの種類によって異なる
PVGIS.COMでのモデリング
PVGIS.COM は 放射量 (G) およびモジュール温度 (Tm) に基づき、数学モデル (Huld et al., 2011) を使用して PV出力を調整します。
P = (G/1000) * A * eff(G, Tm)
PVモジュール温度のモデリング
- モジュール温度 (Tm) に影響を与える要因：
- 周囲温度 (Ta)
- 太陽放射 (G)
- 換気と冷却 (W) – 風がモジュールを冷却できる
-
PVGIS 温度モデル (Faiman, 2008):
Tm = Ta + G / (U0 + U1W)
U0 と U1 の係数は、設置のタイプによって異なります。
| PV技術 | 設置タイプ | U0（w/°Cm²） | u1（ws/°cm³） |
|---|---|---|---|
| c-Si | 独立型 | 26.9 | 26.9 |
| c-Si | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CIGS | 独立型 | 22.64 | 22.64 |
| CIGS | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
| CdTe | 独立型 | 23.37 | 23.37 |
| CdTe | BIPV/BAPV | 20.0 | 20.0 |
システム損失とPVモジュールの経年劣化
研究 Jordan & Kurtz (2013) によると、PVモジュールは毎年 平均0.5%の出力損失 を経験します。20年後 には、出力が 初期容量の90%まで低下 します。 PVGIS.COMでは、システム損失を初年度は3%、以降毎年0.5%として設定することを推奨しています
考慮されていない他の要因 PVGIS
いくつかの効果はPV生産に影響を与えますが、含まれていません PVGIS：
- パネルの雪： 劇的に生産を減らします。降雪の頻度と期間に依存します。
- ほこりと汚れの蓄積： 洗浄と降水量に応じて、PVパワーを減らします。
- 部分シェーディング： モジュールがシェーディングされている場合、強い影響を及ぼします。この効果は、PVインストール中に管理する必要があります。
結論
高度なPVモデリング と 衛星データ を活用し、PVGIS.COMはPVモジュールの出力電力を正確に計算 し、環境要因と技術的要因を考慮して太陽光発電を最適化 します。
PVGIS.COMを使用する理由
太陽放射とPVモジュール温度の詳細なモデリング
気候データとスペクトルデータに基づく補正
システム損失とモジュール劣化の信頼できる推定
各ロケーションに適した太陽エネルギー生産の最適化