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日光 から 街灯 に:太陽光 照明 システム で の エネルギー 変換 効率 が 実際 に どの よう に 機能 し ます か

日光 から 街灯 に:太陽光 照明 システム で の エネルギー 変換 効率 が 実際 に どの よう に 機能 し ます か

2025-12-26

記事の内容

信頼性の高いソーラー街路灯システムを設計する際には、エネルギーがどのように変換され、どこで損失が発生するかを理解することが、高出力コンポーネントを選択することと同じくらい重要です。
この記事では、太陽光がどのようにして利用可能な照明エネルギーに変換されるか、そして実際のプロジェクトでどの効率値が本当に重要であるかを、ステップバイステップで説明します。

1. 太陽放射：すべての計算の出発点

エネルギーチェーン全体は太陽放射から始まり、通常は次のように表されます。

kWh/m²/日（1平方メートルあたりに受ける1日の太陽エネルギー）

エンジニアリングの実践では、これは次のように簡略化されます。ピーク日射時間（PSH）屋外での動作では、追加の損失を考慮する必要があります。

一般的な値：

  • ヨーロッパ：3.0～4.5時間

  • 東南アジア：4.0～5.0時間

  • 中東およびアフリカ：5.5～6.5時間

PSHは、1日に太陽光がフルパワー出力に達する時間を表します。

2. ソーラーパネル変換効率（太陽光 → DC電力）

ソーラーパネルの効率は、入射する太陽光のどれだけが電気エネルギーに変換されるかを表します。

一般的な量産効率：

  • ポリクリスタル：16～18%

  • モノクリスタル（主流）：19～22%

  • 高効率モジュール（TOPCon、N型）：22～24%

しかし、これは実験室の値（STC）です。屋外での動作では、追加の損失を考慮する必要があります。
損失係数

一般的な影響 温度上昇
8～15% 埃と経年劣化
5～10%
5～10%