発電効率が最大になる屋根の形状や角度は？
発電効率を上げるためには、どこに設置すればいいの？
太陽光発電を導入するなら、
少しでも発電量を多くして売電収入を増やしたいですよね。
太陽光発電は、どんな屋根にどんな角度で設置するかで、
同じソーラーパネルでも発電量に違いが出てきます。
そのため、発電効率を少しでも上げたいと思ったら、
最適な設置場所を探さなくてはいけません。
今回は、ソーラーパネルをどのように設置すれば発電効率が上がるのか、
発電効率の基本的知識を確認しながら解説していきます。
太陽光発電の導入を検討中の方は、是非、参考にしてください。
太陽光発電の発電効率に関する基礎知識
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まず、「太陽光発電における発電効率」とは、
いったいどのようなものなのかを確認していきましょう。
メーカーのパンフレット上には、
「変換効率」という言葉で表されることが多いのですが、簡単に説明すると、
「太陽光エネルギーを電気エネルギーへ変換する際の、変換割合のこと」です。
降り注ぐ太陽の光の何パーセントを電気に換えられるのか？
ということなのですが、計算方法が決まっています。
- 変換効率
出力電気エネルギー（W） ÷ パネルに照射している太陽光エネルギー（W） × 100
今現在の技術では、
太陽の光を100％電気に換えることは出来ません。
だいたい20％前後が平均です。
太陽光発電を導入する際は、
各メーカーの発電効率を比較して検討することになるわけですが、
カタログの数字だけを重視すると、失敗することがあります。
なぜなら、発電効率を計算する時は、
- 温度 ・・・ 25℃
- 日射 ・・・ 1000kw/㎡
という条件が決まっているからです。
実際には、真夏のパネルの温度は70℃近く上がる時もありますし、
曇りがちな地域では日射が200kw/㎡に落ちることもあるでしょう。
そのような悪条件の時でもどれくらい発電するのか、
それが大切になってきます。
住んでいる地域の気候をしっかりと把握して、
年間を通してたくさん発電してくれるパネルを選ぶことが大切になってきます。
屋根の形状と発電効率は関係する？
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お隣同士で同じメーカーの同じパネルを設置しても、
発電効率に違いが出ることがあります。
それには屋根の形状が関係しています。
どのような屋根が一番、発電効率が良いのでしょうか。
まずは、代表的な屋根の種類とその特徴を簡単に説明します。
切妻（きりづま）
2つの屋根面が真ん中で合わさった形をしているため、
１つの屋根面積が大きいのが特徴です。
ソーラーパネルを比較的たくさん設置しやすいですが、
屋根の面が2面しかないため、屋根の方角が重要になってきます。
寄棟（よせむね）
4面の屋根からできているため、1つ1つの屋根面積は小さくなります。
しかし、北面を除いた3面に設置ができるので、
比較的たくさんのソーラーパネルを設置できます。
片流れ（かたながれ）
屋根が１面からできていて、1つの方向にだけ傾斜があります。
傾斜の方角が南だと大きい屋根にたくさんのソーラーパネルを置けますが、
ほとんどが屋根の傾斜の方角と反対側にベランダを設置するため、
傾斜方角が北側のことが多いです。
陸屋根（りくやね）
鉄筋コンクリート造りの家などに多く、屋根が平らです。
ソーラーパネルを設置する時には設置架台を取り付ける必要がありますが、
方角や角度を調節できるのが利点です。
この中でソーラーパネルをたくさん置けるのは、「片流れ」と「切妻」です。
屋根面積も大きく太陽光を広く受けやすい形状ですが、
南面に面していない場合には、発電効率は落ちてしまいます。
「寄棟」の場合は、4つの屋根面のどれかが南面に向くため、
発電効率は良い方ですが、三角パネルを設置したりする分、コストが掛かります。
「陸屋根」は、設置架台によって方角も角度も
最適な場所に調節することが出来ますが、架台の分だけコストが増します。
発電効率を上げるための設置場所や角度、向きは？
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設置する時の方角や角度によって、
どのくらい発電効率に違いが出てくるものなのでしょうか。
一般的に最も理想的な方角・角度は、「真南・傾斜30°」と言われています。
方角については、真南を100％とした時、
- 南東・南西 ・・・ 96％
- 真西・真東 ・・・ 85％
となります。
南面から大きく外れなければ、ある程度確保でることが分かります。
傾斜角度については、
太陽光をパネルに出来る限り直角に当てることが大切になってくるので、
住んでいる地域の緯度によって最適な角度は違ってきます。
これは、緯度が下がるにつれて太陽の南中高度が高くなるためです。
主要都市の最適な傾斜角度を一覧表にしてみました。（真南での場合）
| 都市名 | 最適傾斜角 |
| 札幌市 | 34.8° |
| 仙台市 | 34.5° |
| 八王子市 | 33.0° |
| 名古屋市 | 32.5° |
| 大阪市 | 29.2° |
| 松山市 | 28.5° |
| 鹿児島市 | 27.7° |
| 那覇市 | 17.6° |
南へ行くほど、最適傾斜角は低くなってきます。
屋根の勾配が最適傾斜角度に近ければ安心ですが、
最適傾斜角度に足りない場合には、
架台を設置して調節した方が良いのか？という疑問が出てきます。
しかし傾斜30°を100％とした時、傾斜20°でも98％は確保できますので、
陸屋根のような平らな屋根以外は、それ程心配しなくても良いでしょう。
きちんとした業者なら、見積もりの際に、
自宅周辺の日射量や最適傾斜角をきちんと調べた上で、
最も発電効率が良くなる設置場所を提案してくれるはずです。
まとめ
いかがでしたでしょうか。
太陽光発電を導入する時、参考となるのが「発電効率」です。
太陽の光の何パーセントを電気に換えられるのかを示した指標ですが、
住んでいる地域の気候を考慮することが大切です。
また、屋根の形状や方角、傾斜角によっても発電効率は違ってきます。
一般的に「真南・傾斜30°」が最適と言われていますが、
すべての家がその条件に当てはまるとは限りません。
屋根の向きやその地点の緯度によって、
最適な設置場所というのは変わってきますので、
見積もりの際に業者にしっかり調べてもらいましょう。
