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太陽光検討中の方必見! 屋根の形状/方角/傾斜角度による発電量の違い

太陽光検討中の方必見! 屋根の形状/方角/傾斜角度による発電量の違い

設置する屋根に最適な方法を!

重要な3ポイント
ご紹介します

現在、太陽光発電の導入、特に自家消費型太陽光発電の導入が急速に進む中、工場や社屋といった施設の屋根に、太陽光パネルが設置されていることも珍しいことではなくなってきました。

さて、その太陽光パネルを設置する屋根の条件によって、発電量が変わってくるということはご存知でしょうか?実は、設置をご検討されている設置場所よりも、より発電効率が良い設置場所がある場合もあるのです。

そこで、この記事では、自家消費型太陽光発電の導入を検討されている企業様に向け、より効率的な発電をするためにポイントとなる、屋根の「形状」「方角」「傾斜角度」の3点について、発電効率にフォーカスを当て、違いについてご紹介します。

屋根の形状

屋根の形状には、大きく「陸屋根」「片流れ屋根」「切妻屋根」「寄棟屋根」「方形屋根」の5種類に分類することができます。各々の特徴について、発電効率に注目して解説します。

陸屋根

陸屋根

陸屋根とは、傾斜のない水平な屋根のことです。施設やビルなどの大きな建物に多くみられます。
屋根が水平であるため、太陽光パネルに傾斜をつけるためパネルを架台の上に設置します。架台の上に設置することで、パネルの設置向きを調整できるため、発電効率から考えても、屋根の方角を気にする必要がないというのが大きな特徴です。

しかし、強風で架台ごと飛ばされてしまわないように、防風タイプ陸屋根用架台を使うなど、架台選定が重要となる他、架台基礎も必要となり、建物屋根の荷重制限によっては、設置が難しいケースもあります。また、架台設置の際、屋根材に穴を開けるため、雨水が侵入しないよう、防水処理が必須であることも、注意しましょう。

片流れ屋根

片流れ屋根

片流れ屋根とは、1枚の長方形でできた1面の屋根が、一方向(片側)だけに傾いている屋根のことです。屋根形状のなかで最もシンプルな構造で、施工コストが低く抑えられます。

他の屋根の種類と比べ、屋根面積が広く、屋根全体に太陽光パネルを設置できるため、発電量を確保しやすいことが特徴。
ただし、屋根が傾いている方角によっては、十分な日射量を確保できず、発電量が少なくなる可能性があります。

切妻屋根

切妻屋根

切妻屋根とは2枚の長方形を重ね合わせることで、2つの方向に傾斜がある屋根のことです。
側面から見ると「への字」型になっており、三角形に見えることから「三角屋根」と呼ばれることもあります。雨や雪に強い形状であるため、日本でも多くの建物で採用されています。

屋根の面積が比較的広いため、太陽光パネルを設置しやすい形であり、屋根が2方向に広がっているので、屋根の両方向に太陽光パネルを広く設置することができることが特徴です。発電量も十分確保できるでしょう。

屋根の向いている方角によって、両面に設置する場合と片面のみに設置する場合の2つのパターンがあります。

寄棟屋根

寄棟屋根

寄棟屋根は4方向に傾斜面がある屋根で、切妻屋根に次いで日本の住宅屋根で多い屋根の形です。
屋根面が4方向に分かれるため、必ず1面は日射量が確保できる面が生まれることが特徴です。日光が当たりやすい方角にはどの面が向くのか、屋根の方角を確認しておくことが重要になります。

というのも、1面当たりの面積が限られ、パネルが設置できる面積にも限りがあるため、日射量を確保できる面が、必ずしも多くのパネルを設置できるわけではないからです。十分な発電量を確保できない可能性もあります。
ただし、三角形の太陽光パネルを活用するなどの工夫を行うことで、発電量の最大化を図ることが可能です。

方形屋根

方形屋根

方形屋根は寄棟屋根と同じく4方向に傾斜面がある屋根ですが、寄棟屋根とは異なり、同じ形の三角形4枚で構成されています。

全ての方角に、同じだけの面積での対応が可能ですが、寄棟屋根と同じく、1面当たりの面積が狭く、限られるため、十分な発電量を確保できない可能性があります。

屋根の方角

前章の、各々の屋根の説明の中で、方角について言及しておりました。実は、同じ容量の太陽光パネルを設置する場合でも、屋根の方角によって発電量が変わってくるのです。最も発電効率が良く、太陽光パネルの設置に最適な方角は、南向きと言われています。
恐らく、皆様もご想像がつくかと思いますが、南向きが適している理由には、日射量、つまり日当たりが関係しています。

最も日当たりが良い南を、発電効率100%すると、南東・南西が96%、東・西が85%、北が60~65%とされています。北向きは発電効率が低いため、太陽光パネルの設置には不向きと言われているのです。

もちろん、南向きではないから太陽光発電の設置に向いていないという訳ではありません。南に設置できない場合でも、太陽光パネルを東西2面に設置することで、南1面と同じ発電量を得られるケースもあります。

設置をご検討されている場合には、正確なシミュレーションを、業者に依頼されることを、オススメします。

屋根の傾斜角度

傾斜角度によって発電効率は変わってきます。
太陽光パネルを、屋根に設置する場合、傾斜角度は30度が理想的と言われています。

傾斜角度30度の屋根における発電効率を100%とした場合、傾斜角度20度の屋根でも傾斜角度40度の屋根でも、約98%程度の発電効率で、発電効率の差は微々たるものです。しかし、方角と違って環境に左右されない項目なため、導入時に注意しておく必要があるでしょう。
また、地域によっても最適な角度は異なります。太陽が真南にきて、一番高く上がった時の地平線との間の角度である南中高度が緯度によって異なるためです。

北になればなるほど設置角度の傾斜を高く、南になればなるほど低くするといった調整が必要になります。

屋根ごとの設置ポイントまとめ

陸屋根

傾斜をつけるために「架台」「架台基礎」「防水処理」が必要。
架台の上にパネルを設置するため、方角をあまり気にせずに発電量を確保できる。

片流れ屋根

屋根面積が広く、屋根全体に太陽光パネルを設置できる。
片流れの南向きが設置条件として最も理想的。傾斜角度も地域ごとに要確認。

切妻屋根

屋根の方角が南北の場合、パネルは南側1面のみに設置で十分な発電効率。
屋根の方角が東西の場合は東側と西側の2面に設置し発電量を確保。

寄棟屋根

必ず南側に設置はできるが、1面ごとに設置できるパネル量が限られるため、発電効率は落ちる。

方形屋根

必ず南側に設置はできるが、1面ごとに設置できるパネル量が限られるため、発電効率は落ちる。

まとめ

太陽光発電は設置する環境や方法によって発電量に大きな違いが生じます。
設置場所の状況、環境に合わせて、最適な方法で設置されていなければ、思うような発電量を得られません。

太陽光発電を導入する際には、設置する屋根に最適な方法を選択することが重要です。

当社では、屋根の形状や方角などの設置条件に合わせ、最適なご提案をいたしております。
自家消費型太陽光発電の導入をご検討される際には、当社、株式会社ダックスまで、お気軽にお問合せくださいませ。

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