ソーラーパネルを設置する際のポイント
ソーラーパネルを設置する際のポイント
設置角度と発電効率について
もともと屋根に傾斜がある場合は、その屋根の傾斜角度を利用してソーラーパネルを設置する場合が多くあります。しかし地上設置の場合、もしくは陸屋根に土台を設置する場合は、最も効率のいい角度でパネルの設置を行います。
発電に一番効率的な角度は30°と言われていますが、これはあくまでも平均的な値です。地域や季節、方位によって最適角度は異なるばかりでなく、設置状況によってはあえて最適角度にしない方法をとる場合もあります。
パネルの向きは、年間を通して一番多い日射量を得ることのできる南向きがベストです。また、ソーラーパネルを設置する際のシミュレーションでは、各地域において、設置角度と方角が変わってきます。なので、日射量と屋根の方角で年間の発電量をおおよそ知っておくことが大事です。
ソーラーパネルは日光を直角に受けられるような角度にパネルを傾けることでより多く発電することができます。太陽の位置（高度）は時間や時期により異なるため、最適なパネルの傾斜角度というのは厳密に言えば毎時毎分変わっていきます。太陽の高度に応じてパネルの傾きを変えられるシステムがあれば年間を通じて最大限に日射を活用できるといえますが、こうしたシステムは初期費用もメンテナンス費もかさむことから、通常は角度が固定して設置します。そうなると年間を通じて一番多くの日射を集められる方位角を知ることが重要になります。
設置するメリットとデメリットについて
設置の方位は真南が一番効率が良いです。晴天時の昼の12時に、太陽が真南にある際に日射量は最大になります。ソーラーパネルを設置する際には、この時間帯にできるだけ多く日射を集められる方角、つまり南向きにパネルを向けるのが一番効率良く発電できると言えます。
日本海側の雪の多い地域では緯度が高い事もあり、他の地域と比べても設置角度は高くします。それにより、雪が積もっても落ちやすいというメリットがあります。しかし産業用の場合で多く設置したい時などは、角度が急なことに加えて架台でソーラーパネルを高い位置にしているので、長い影がかかることで同面積に設置するソーラーパネルの数も増やせないのがデメリットです。高い角度でのメリットを活かした設置を行なうのか、低い角度でたくさんのソーラーパネルを置いて、設備利用率を下げるようにするのかなどは施工店などとしっかり検討をする必要があるでしょう。
十分なシミュレーションを行い、より効率のいい発電量を得られる方法を見つけてください。
太陽光を利用する発電方法ですので、太陽光が当たっていない夜間や日照不足の時間は発電することができないため、電力を毎日一定量供給するという「安定性」の面では弱い部分があります。そのため、発電コストはすこし高めにかかってしまいますが、火力発電や原子力発電のように、燃料を必要としないので、排気ガスやCO2、燃えかす、使用済み燃料の処理なども発生しません。また、火力発電のようにエンジンやタービンといった稼働部分がないため、故障が発生しにくく信頼性が高いことも特徴です。
その他取り上げられるメリットとして
・10年間固定価格で売電できます
自宅での発電量が使用量を上回った場合は、電力会社に販売（売電）できる制度が整っています。つまり、余った電力を売ること（売電）ができます。さらにその価格は10年間固定の料金で買取価格が決まっています。
さらに固定価格以上の値段でも売電できます。
・光熱費を節減できる
ソーラーパネルを上手に活用することで、光熱費が大幅に削減できます。あるメーカーの試算によれば、電気・ガス併用住宅にソーラーパネルを設置した場合、1年間の光熱費が約66％削減できることが分かりました。この試算によると、年間約24万円の光熱費が約8万円と1/3に節約できるとされています。この光熱費の節減分に余った電気を電力会社に売る売電が加わって、さらにソーラーパネルの設置費用を早く回収し、収入を得ることができます。先の試算では、電気・ガス併用住宅をオール電化住宅に変え、ソーラーパネルに活用すれば、自宅の光熱費を無料でまかなうだけでなく、年間約4千円の収入を得ることもできるとされています。
・発電設備としては立地の条件が緩い
太陽光発電のシステムは、可動部分がなく騒音や排出物を出しませんので、十分な日射量と一定の設置要件を満たせば大規模な設備であっても住宅地の近くでも設置できます。この特徴が、住宅用の自家発電設定として適している理由になります。発電システムの構成も基本的には簡単ですので、場所の広さに応じて設置規模を柔軟に設定できるため、発電設備としては極めて立地の条件が緩く設置しやすいと言えるでしょう。
・設置費用や変換効率が下がり、費用対効果が改善されている
自家発電用のソーラーパネルは、以前から存在していました。その設置費用も年々下がってきています。これはもちろん開発技術が進歩し、震災以降特に注目が集まり、さらに生産量が大幅に増えたことなどが要因と考えられます。 具体的なシステム全体の設置費用は、2001年 約270万円、2006年 約240万円、2011年 約180万円という統計があります。 2014年4月以降は、自家発電用のソーラーパネル設置に対して、国が補助金を出す制度はなくなりましたが、更に技術力・生産量の向上や、設置業者の競争意識などで、より設置費用が下がると思って良いでしょう。
太陽光発電のシステムは光エネルギーと電気エネルギーに直接変換します。この光エネルギーから電気エネルギーに変換できる割合を、変換効率（単位：％）と呼んでいます。簡単に説明すると、ソーラーパネルは小さな太陽光発電セルというものを集めてつくっています。この太陽光発電セル毎の変換効率が年々技術の進歩で高まってきており、以前は約15％前後だったものが、今では20％を超えるものまで開発されています。こうした変換効率の向上により発電能力が高まっている現在、ソーラーパネルのシステムからは以前より多い売電収入が得られることが期待できるでしょう。
・災害時の非常用電源となる
ソーラーパネルを家庭に設置すると、自然災害などで地域の電力会社からの電力供給・送電がとまった場合でも、自家発電で一定の電力供給が可能になります。そのため災害への備えになるというメリットがあります。また、最近では太陽光発電のシステムに連動する小型畜電装置も開発されており、メーカーはこれを設置することで夜間や悪天候などで太陽光発電の出力が低下したときにも、電力をバックアップして安定供給できると説明しています。