太陽光発電システムと屋根

太陽光発電とは、太陽の光を利用して電気を作る発電方法です。具体的には「太陽電池」をたくさん集めた「ソーラーパネル」を使用して電気を作ります。

太陽光パネルを屋根に設置するには、設置環境によって発電量が異なるため、より効率よく発電させるためには屋根の方向などに関する条件があります。

屋根の勾配

太陽光パネルの設置角度は、少しだけ傾斜をつけた30度が理想的とされています。

ただし、日本国内でも地域によって緯度が異なり、目安として、沖縄に設置する場合は18度、北海道に設置する場合は35度ほどが最適な設置角度とされています。

最適な発電効率を得たい場合、設置事業者に発電効率のシミュレーション結果を出してもらうことで正確なデータを得やすくなります。

屋根の方向

太陽光パネルは、照射される太陽光の量が多いほど発電量も増えます。そのため屋根の方角は南に向いていることが理想です。ただし建物の位置や向き、周辺環境によって発電量は異なることもあります。

（上の図は、南面を100%とした時の発電量比率を水平に対して30度傾け、真南に向けて設置した場合の東京での計算例）

屋根の形状

ところで太陽光には屋根による向き不向きはあるのでしょうか？

屋根の「形」「素材」にはどんなものがあるのかをご紹介しながら、それぞれの太陽光発電システムとの相性について見ていきましょう。

切妻屋根

よく言われる「三角屋根」がこの形です。シンプルで施工もしやすく、最も普及している形です。屋根面が南に面している場合、南側の日照条件としては理想です。または東西の屋根面の2面設置も可能です。

屋根面も四角形が基本となるため、ご自宅の屋根に合ったパネルの形を選ぶことができます。

寄棟屋根

屋根の頂点など面と面が合わさる部分を「棟」と呼びます。その棟を四方から中央に寄せているから寄棟です。こちらもよく見かける形です。

方行屋根は正方形の建物に多い屋根で、形はピラミッド型をしています。屋根の全ての面が同じ形になるのが特徴で、寺院などに見られる建物です。

屋根面が4方向に分かれるため、日の光が当たりづらい北面はどの面になるのか、屋根の方角を確認しておくことが重要になります。一面あたりの面積が比較的小さくなりますが、

より効率的に屋根全体に設置する方法として、三角形の太陽電池パネルを組み合わせ活用することで、発電量を最大化することが可能です。

片流れ屋根

一面で構成される形状です。文字通り、雨水なども片側に流れます。他の屋根の種類に比べ、屋根面積が広く、太陽電池パネルを多く積載することが可能なので、南向き屋根の場合の導入に最も向いています。

陸屋根

勾配（傾斜）がなく、平坦な形状から陸屋根と呼ばれます。排水性が悪いので、定期的に防水工事をしてあげないと雨漏りに繋がります。

防水処理の手間などから太陽光パネルの設置に費用がかさむ場合もあるでしょう。

ただし、パネルを設置するうえで屋根の方角を気にしなくてよい点はメリットといえます。架台を南の方角に向けることで、効率的な太陽光発電が可能です。

屋根素材

屋根置き型の施工は、屋根材の上に架台を配置し、その上にソーラーパネルを設置します。

屋根の表面に見えている瓦や屋根材だけに直接固定することはあまりないため、屋根本体に大きな負担をかけることはほぼないと言えるでしょう。

重さ

太陽光パネル1枚あたりの重さはおよそ12～16kgです。20枚程度載せるとして、パネルの重量は約240～320kgになります。

そこに架台の重さが加わるので、総重量は約340kg～420kgほどです。

ただし、負荷が1か所に集中するわけではなく、設置範囲に沿って分散されるのが一般的です。家屋に構造上の問題がある場合や築年数が古い場合を除けば、気にする必要はないでしょう。

逆に言うと、築年数が経った古い住宅ではソーラーパネルを設置できない場合があるとのことです。

建築物が旧耐震基準である場合、屋上・屋根への太陽光発電設備導入は推奨されていません。新耐震基準に切り替わった1981年6月1日以降に建築認定申請を受けている必要があります。