屋根の形状や材質でソーラーパネルの発電効率が変わる！

ソーラーパネルで発電をおこなうとき、何に気を付けるべきか、知っていますか？

発電容量が大きいものを取りつけることも重要ですが、どんなに性能のいいソーラーパネルを設置しても、屋根の形状や、方角を間違えてしまうと、大きな損をしてしまう可能性があります。

この記事では、ソーラーパネルを設置するときに気を付けなければいけない、屋根の形状や方角について、詳しく解説していきます。

ソーラーパネルの発電を効率的におこないたい方は、ぜひ参考にしてください。

「太陽光発電」ソーラーパネルの仕組みを理解しよう

太陽光発電の代表格であるソーラーパネルですが、どのような仕組みで発電ができるのでしょうか？

ここでは、以下の内容について解説していきます。

• ソーラーパネルの仕組み
• ソーラーパネルの発電量の計算方法
• 発電できる電気の量は？
• ソーラーパネルだけで電気代は補えるの？

それそれ、確認していきましょう。

ソーラーパネルの仕組み

ソーラーパネルは、太陽の光を集めて発電する装置のことをいいます。

太陽の光を電気に変換する「太陽光電池」が集まったものが、ソーラーパネルです。

屋根などに設置したソーラーパネルに、太陽の光が当たることで、「光電効果」という現象が発生します。

光電効果で発生した電子が、導線などを経由し、電気の流れを発生させることによって、電気を作っています。

ソーラーパネルの発電量の計算方法

ソーラーパネルで発電される電気の量は、以下のような計算式で算出することができます。

出力容量 ( kW ) × 時間( h )

この計算式で求められた単位を「kWh( キロワットアワー )」といい、1時間にどれだけの発電ができるのか、分かるようになります。

太陽光発電協会 (JPEA)の公表によると、設置容量1kWhあたり、年間で約1,000kWh、1日で約2.7kWhと言われています。

発電できる電気の量は？

一般的な5.1kWのソーラーパネルを屋根に設置した場合、年間で約5,100kWh、1日に換算すると、約13.8kWhの電気を発電することができます。

ただし、天候や設置条件により、多少の変動があります。

ソーラーパネルだけで電気代は補えるの？

一般的な家庭の場合、年間で使用する電力は、約4,300から5,000kWhといわれています。

設置容量が5.1kWのソーラーパネルを設置した場合であれば、年間5,100kWhの電気を発電することができるので、年間の電気代を補うことは可能です。

しかし、1日に発電する電気を、その日にすべて使い切ることができないケースもあります。

使い切れなかった電気は、蓄電池がなければ貯蓄することができないので、売電するか、捨てることになります。

無駄なく電気を使いたい場合は、蓄電池の設置がおすすめです。

家の屋根の形でソーラーパネルを選ぼう！

ソーラーパネルは、基本的に屋根へ設置します。

住宅の屋根も、地域やデザインによっては形状が異なり、誰もが同じソーラーパネルを設置すればいいというわけではありません。

ソーラーパネルを選ぶときには、住宅の屋根の形状にあったものを選ぶことが大切です。

それぞれの屋根の形状をもとに、ソーラーパネルの選び方を確認してみましょう。

①一般的な「切妻屋根」

2枚の屋根で構成された、一般的な三角屋根のことをいいます。

耐久性があり、雨漏りに強く、メンテナンスがしやすいという特徴があります。

ソーラーパネルを設置する場合は、屋根が南側を向いていれば南側に、どちらの屋根も南側を向いていない場合は、東西のどちらにも設置することで、発電量を多くすることが可能です。

②1枚の板「片流れ屋根」

1枚の屋根で構成され、一方にのみ傾斜のついた屋根のことをいいます。

施工コストが低く、雨漏りにも強いです。

設置できる面積が広いので、切妻屋根よりも、多くのソーラーパネルを設置することができます。

ソーラーパネルをメインで考えた住宅づくりの場合は、片流れ屋根がおすすめです。

③ピラミッド型「寄棟屋根、方形屋根」

三角形、または台形の屋根を4枚組み合わせた屋根のことをいいます。

屋根は、東西南北のどの方角にも面しているので、南側にソーラーパネルを設置するようにしましょう。

設置できる面積は少なくなってしまいますが、三角形のソーラーパネルを駆使することで、なるべく多くのソーラーパネルを設置し、発電量を多くすることができます。

設置前には、業者と相談するようにしましょう。

④真っ平らな「陸屋根」

1枚の屋根で構成された、水平な屋根のことをいいます。

「平屋根」ともいい、傾斜が全くないため、雨水がたまりやすいという特徴があります。

ソーラーパネルを設置する場合、たまった雨水が原因で故障、感電の危険性があるので、防水処理が必須です。

場合によっては、ソーラーパネルの設置自体が難しいケースもあるので、必ず業者へ依頼するようにしましょう。

⑤耐雪設計「無落雪屋根」

屋根の形状が特殊で、中央に向かって凹んだ形状をしているのが特徴です。

積雪の多い地域で採用された屋根で、屋根に積もった雪が外側へ落雪しにくい構造になっています。

凹んでいる中央部には、排雪用のダクトが設置されており、雨や溶けた雪が排出されるようになっています。

しかし、雪が溶け残ってしまった場合、陸屋根と同様に、故障や感電の危険性があるので、必ず業者へ依頼するようにしましょう。

ソーラーパネルの設置に最適な屋根の方角は？

ソーラーパネルを設置するときには、屋根の形状が重要であることがわかりました。

次に重要なのは「設置するべき方角」です。

理想的な方角や、方角ごとの発電量について確認していきましょう。

最も理想的な方角は「南側」

1番理想的な方角は、「南側」といわれています。

日本では、東から太陽が昇り、西へと沈んでいくので、南側が1番、日照時間が長くなるからです。

南側は、日照時間が長く、強い太陽光を浴びることができるので、発電できる時間や電力量も多くなります。

ソーラーパネルを設置する方角ごとの発電量について

南側にソーラーパネルを設置したくても、周囲の環境や、屋根の形状によっては、難しい場合があります。

屋根にソーラーパネルを設置する方角と発電量を、以下にまとめました。

参考「屋根の【形状】と【材質】で変わる？太陽光発電システムとの相性とは？」

南側の屋根にソーラーパネルを設置した場合を基準すると、北側では約60％から65％ほどの発電量しか得ることができません。

また、ソーラーパネルを東西の屋根に設置する場合でも、南西や南東など、できる限り南側に寄せた方が、発電効率が高くなることがわかります。

設置するときには、方角の確認もチェックするようにしましょう。

【まとめ】屋根にソーラーパネルを設置する前には形状や方角を意識しよう！

ソーラーパネルは、決して安い買い物ではありません。

発電効率が悪いと、大きな損をしてしまいます。

そのようなことにならないように、ソーラーパネルを設置するときには、家の屋根の形状、周囲の環境、方角など、さまざまな情報から判断するようにしましょう。

しかし、自分で判断することは難しいので、まずは業者に相談することがおすすめです。

少しでも発電効果を高めるために、自宅の屋根に適したソーラーパネルを慎重に選んでいきましょう。