太陽光発電の発電した金額を計算する

はじめに

自宅の屋根に設置した太陽光発電の設置工事の元をとれるのか計算するために、電力モニタの履歴をもとに、2017年4月の1か月分を計算してみました。

これまでの記事
パナホームの家だけどシャープの太陽光パネルを設置してみた
太陽光発電の発電量が適切か調べる

前提

設置容量 4.18kW(シャープ NQ-220AE 南面11枚、東面8枚)
売電単価 31円/kWh
住宅 2階建て戸建 オール電化
電灯契約 中部電力 Eライフプラン
家族構成 成人2人(30代)

計算に必要な数値

中部電力の場合、カテエネに登録すれば、売電電力量と買電電力量を1時間単位まで調べることができます。(売電と買電のお客様番号は異なります)
kate-ene_solar
kate-ene_use

カテエネ

しかし、設置工事の元を計算する場合は情報不足です。
余剰買取なので、発電した電力量と売電電力量は等しくなく、発電した電力量のうち消費した電力量が抜けているからです。
この情報は電力会社では把握できず、家庭内でしか確認できません。
我が家の家庭内の電力モニタはシャープJH-RWL7Wを使用しているので、この機種を前提に説明します。

以後、用語は電力モニタの表記に統一します。
発電量:発電した電力量(kWh)
消費量:消費した電力量(kWh)
自家消費量:発電したうち消費した電力量(kWh)
売電量:売電した電力量(kWh)
買電量:買電した電力量(kWh)

各数値は次の関係になります。
発電量 = 売電量 + 自家消費量
消費量 = 買電量 + 自家消費量

setumei

発電した金額の計算

発電量した金額を「発電額」とします。
発電額は売電量と自家消費量を各々金額換算して求めます。
発電額 = 売電額 + 自家消費額

売電額は売電単価が決まっているので、売電量に単価をかければ計算できます。
売電額 = 売電量 × 売電単価

自家消費額も計算式は同じです。
自家消費額 = 自家消費量 × 買電単価
面倒なのは、時間帯ごとに買電単価が違うことです。
中部電力のEライフプランの場合、平日/休祝日、時間帯ごとに買電単価が異なります。
どの単価を適用するかはExcelで組むとして、電力モニタの数値を入力するのは手作業です。
発電量、消費量、自家消費量の3項目を毎日24時間分を30日分入力すると、データ数は2,160個です。
電力モニタからデータを吸い出せると良いのですが、根気勝負です。
(ソーラーWEBモニタリングサービスに登録すると、データがダウンロードできます。後述。)
20170402
この計算には問題があって、売電単価<買電単価のとき、自家消費量が大きいほど単価が高くなります。
我が家の場合、売電単価31円/kWhに対して平日9から16時までの買電単価が35.61円/kWhですから、この時間帯の自家消費量の単価は、売電するよりも4.61円(14.9%)高くなります。
電気を無駄遣いして計算上の単価を上げても売電額が下がるだけなので、電気の使用は通常の生活をしている前提とします。

電力モニタの数値は正確か

実際に金額に関係するのは、電力モニタの測定した電力量ではなく、電力会社が測定した電力量です。
我が家の場合、電力モニタとカテエネの1時間ごとの売電量、買電量を比較すると、たまに±0.1kWhのズレがあり、1日分を合計すると、電力モニタの表示はカテエネより0.0から+0.2kWhほど大きな数値になりました。(電圧抑制なし)
diff_0402
4月分を合計すると誤差が蓄積しましたが、売電量の差は+0.6%程度でした。
中部電力からの売電締日は4月20日でしたので、お知らせの数値(小数点以下切捨)と20日までの合計を比較しましたが、やはり電力モニタの数値は+0.6%大きいことがわかりました。(金額に換算して+68円)
(電力モニタ308kWh(9,548円)に対してお知らせ306kWh(9,480円))
誤差に関しては継続して調査が必要ですが、電力モニタの数値は問題ないとして話を進めます。
solar_month

[2017年05月13日追記]
我が家のソーラーWEBモニタリングサービスの登録が完了したので、データをダウンロードできるようになりました。

ソーラーWEBモニタリングサービスから数値をダウンロードする

マイページからログインして、データダウンロードにて、出力単位を時毎、出力期間を指定して、ダウンロードします。
web_download
ちなみに4月31日など、ありえない日付を設定すると、怒られます。
ダウンロードする当日のファイル名になるので、連続してダウンロードするときは、都度ファイル名を変更してください。

ダウンロードしたファイルを開くと、電力量の単位がWhになっているので、電力モニタで表示されなかった小数点第二位以下の数値がわかります。(小数点第二位以下の数値は発電量、消費量、自家消費量について。売電量、買電量については、電力モニタと同じ。)
そして何より、モニタの前で1つずつ数値を打ち込む手間がないのが非常に良いです。
このデータを見ると、電力モニタの数値は小数点第二位で切り捨てられているようです。
売電量と買電量の値は電力モニタと同じ値なので、電力会社との誤差は同じです。

発電額を求めるExcelブック

計算するためのExcelブックを作成しました。
同じ状況の人のために公開します。
Excel2007以降で開いてください。
ソーラーWEBモニタリングサービス用のExcelブックは後述します。

電力モニタ用

ブランク(solar_blank.xlsx)
サンプル(solar_sample.xlsx)
print_image

手順は、単価設定と日付を入力し、モニタの数値を入力すると、金額計算をしてグラフを表示します。

単価設定について
売電単価:太陽光発電の売電単価(円/kWh)
平日単価:平日の時間ごとの買電単価(円/kWh)
休日単価:休日・祝日の時間ごとの買電単価(円/kWh)

日付設定について
日付を入力すると、隣のセルに単価が平日(平)か休日・祝日(休)かを判断します。
休日は曜日の土日で判断しますが、祝日は「祝日一覧」シートに2017年から2032年まで入力してあります。(2017年5月現在)

祝日の参照元
エクセルの神髄 鵜原パソコンソフト研究所
日本の祝日一覧
http://excel-ubara.com/EXCEL/EXCEL910.html

内閣府
国民の祝日について
http://www8.cao.go.jp/chosei/shukujitsu/gaiyou.html

中部電力の場合、次の日付も祝日とします。
1月2日、1月3日、4月30日、5月1日、5月2日、12月30日、12月31日

金額計算のうち、これまで説明していない「発電無額」は、おまけです。
太陽光発電を設置しなかった場合の買電金額を表示します。
発電無額 = 消費量 × 買電単価

グラフは、棒グラフが電力量(左軸)と折れ線グラフが金額(右軸)になります。
電力量に対して金額が30倍になっているのは、我が家の売電単価に近くなるように合わせてあります。
graph_0402
グラフを見ると、深夜電力が半額近いですし、自家消費量が大きいと発電量より売電額が小さくなるのがわかります。

ソーラーWEBモニタリングサービス用

ブランク(solar_blank2.xlsx)
サンプル(solar_sample2.xlsx)

手順は、単価設定と日付を入力し、ソーラーWEBモニタリングサービスからダウンロードした値(外部発電量は除く)を張り付けると、金額計算をしてグラフを表示します。
print_image2
電力モニタ用と異なる点について説明します。

単価設定について
「単価」シートに入力します。
売電単価:太陽光発電の時間ごとの売電単価(円/kWh)
平日単価:平日の時間ごとの買電単価(円/kWh)
休日単価:休日・祝日の時間ごとの買電単価(円/kWh)

2017年4月の売買電まとめ

Excelで計算した結果
発電vs消費について

電力モニタ値 WEBモニタ値
発電量 507.5kWh 508.9kWh
消費量 251.1kWh (自家消費量:56.3kWh) 252.5kWh (自家消費量:57.7kWh)
256.4kWh(202%)多く発電 256.4kWh(202%)多く発電

売電vs買電について

電力モニタ値 WEBモニタ値
売電額 13,974円 13,987円
買電額 3,370円 3,388円
10,604円(415%)多く売電 10,599円(413%)多く売電

発電量と消費量の差は2倍程度ですが、単価が安い深夜電力を消費することで、売電額と買電額の差は4倍程度になりました。
2017年4月の発電額は15,588円(WEBモニタ値)となり、10年分を計算する頃には、設置工事の元がとれている… はずです。

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