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導入する前に知っておこう!太陽光パネル設置基準について

住宅用の太陽光発電システムを導入するときに必要になるのが、屋根に設置する太陽光パネルです。太陽光パネルを発売する各メーカーでは、積雪量や築年数に関する設置基準を設けているため、導入する際には自宅の屋根が基準を満たしているかどうかをまず確認する必要がでてきます。ここでは、太陽光パネルの設置基準について解説します。

太陽光発電に影響を与える設置環境1.日射角度

“太陽光発電システムの発電量に影響を与えるのが、日射角度です。太陽光発電システムは、パネルの太陽電池によって電気が生み出される仕組みになっています。こういったシステムの場合、日射強度が強ければ強いほど発電量は多くなります。太陽光を集める役割をするのが、屋根に設置する太陽光パネルです。日射強度は、この太陽光パネルをどのような角度で屋根に設置するかによって変わってきます。ちなみに、太陽光パネルがもっとも効率よく発電できると言われているのが、30度の角度です。

角度が30度になるようにパネルを設置した場合、水平に設置したときと比べて発電量に10%以上の差が生じるとされています。ただ、実際に発電量が最大になる角度は、地域や屋根の環境、季節によっても変わってくるのが現実です。最適な角度を素人が判断するのは難しいため、太陽光パネルを取り付けるときには専門業者に相談しながらプランを練るのがベストでしょう。日射角度を少し考えるだけでより多くの電気が作れる点は、太陽光発電システムを導入する際にぜひ押さえておきたいポイントです。”

太陽光発電に影響を与える設置環境2.日照時間

“太陽光発電システムの発電量を考えるときには、日照時間も重要になってきます。日照時間が長くなれば、当然のことながら太陽光発電が電力を作れる時間は長くなります。より長い時間、太陽光パネルに光が当たるようにするには、パネルを設置する方角を考えるのが1つのアプローチです。例えば、傾斜角度が30度の屋根に南向きにパネルを取り付けたときの発電量を100とします。この場合、南東、南西向きに設置した太陽光パネルの発電量は95.1、東、西向きのパネルは82.8となり、南向きに設置したパネルよりも発電量が少なくなります。

太陽の位置は時間によって変化していきますので、太陽光パネルを設置する方角や屋根の環境で日照時間が変わることは半ば避けられません。ベストな条件は地域によって異なりますが、一般的にもっとも効率がよいのは、傾斜角度を30度にしたパネルを真南に向けて設置する方法です。このような方法でパネルを取り付ければ、日照時間を最大にできる可能性があるでしょう。地域の日照時間や日射量を知りたいときは、専門機関のデータが役立ちます。その地域でどのくらいの電気を発電できるかが計算できるサイトもあるため、システムを導入する際にはぜひ利用してみましょう。”

太陽光発電に影響を与える設置環境3.モジュール温度

“太陽光発電システムで使用するパネルは、モジュールとも呼ばれています。モジュールは、太陽電池を組み合わせてガラスやアルミでパネル状に加工したものです。太陽光発電システムでどのくらいの電気が作れるかは、このモジュールの温度によっても変わってきます。太陽光発電のモジュールは、高温になると発電効率が低下する特性をもっています。太陽光パネルには、結晶シリコン系モジュールを使った製品が多いですが、このタイプはとくに温度が上がると発電の効率が悪くなります。実際、太陽光発電は日射強度や日照時間がもっとも長い8月よりも、比較的涼しい5月のほうが発電量が増えるケースが少なくありません。

また、真夏日が多い沖縄県や鹿児島県などの南の地域よりも、気候が安定している長野県や夏の北海道のほうが効率よく発電できる場合があります。北海道のような北国は冬に雪が多いため、季節によっては発電量が低くなりがちです。しかしながら、夏場は気候が安定していることから効率よく発電ができます。また、長野県のように年間を通じて晴天の日が多い地域は、コンスタントに発電ができるのが特徴です。結晶シリコン系モジュールを使用する太陽光発電の場合、その地域の気候によっても発電効率は大きく変わります。”

太陽光発電の導入には設置基準を守って効率よく!

“太陽光発電を導入するときには、システムの特性を考慮して、発電効率がよくなる場所やできるだけ多くの発電量が得られる場所に設置する必要があります。推奨されている条件通りにシステムを設置すれば、一般の家庭でも効率よく電気を作ることは不可能ではありません。ただ、システムを購入する際には、製品の特徴をよく見ておいたほうが安心です。太陽光発電システムは国内のさまざまなメーカーが発売していますが、製品にはそれぞれ設置基準があります。太陽光パネルを製造する大手メーカーでも、自社の太陽光パネルに基準風速や積雪量などの独自の基準を設けています。

条件に合うかどうかをしっかりと確認しておくことは、後のトラブルを避けるためにも大切です。例えば、海に近い地域で太陽光発電システムを使用する場合、塩害に強い製品を選ぶのがベストです。塩害を意識した設置基準は、大手のメーカーでも少しずつ異なります。「海水が直接かからなければ設置可能」としているメーカーもあれば、「海岸から300m以上離れていること」などを基準にしているメーカーもあります。このような基準は製品の性能を考慮したうえで設けられているため、条件を無視して無理に設置してしまうのは避けたほうがよいでしょう。”

太陽光発電の設置条件はあるの?

“太陽光パネルの設置条件については、一定の指針があります。財団法人新エネルギー財団住宅用太陽光発電システム施工品質向上委員会では、「住宅用太陽光発電システム設計・施工指針及び同指針補足」を作成しており、太陽光発電に適した条件を公表しています。設置基準に挙げられているのが、例えば「屋根に要求される耐久性、防水性を満足できること」です。また、「安全性を確保できる強度を有する設置方式である」ことや「取り付け後に予想される荷重に耐えられる強度と構造を持った建物である」なども設置基準の1例です。

太陽光発電システムのソーラーパネル(モジュール)は、かなりの重量があります。屋根が傷んでいたり雨漏りをしていたりすると、せっかくシステムを設置してもすぐにトラブルが生じる可能性があります。例えば、ダメージが目立つ古い屋根などは、使用中に屋根の一部が破損して機器が落下することも考えられるため危険です。また、太陽光発電システムは風の影響を受けやすいのが特徴です。そのため、設置基準には「想定風圧荷重は、建物、モジュールのそれぞれの荷重強度を超えない」ことなども盛り込まれています。このほかにも、「南向きの日当たりのよい場所に設置する」などが条件に含まれます。”

設置基準1:築年数

“太陽光発電システムの設置基準を満たしているかどうかは、専門の業者に依頼すると検査をしてもらえます。この手の検査で問題になりやすいのが、建物の築年数です。太陽光発電システムを導入する場合、屋根や建物の強度、状態は1つのチェックポイントです。一般的なソーラーパネルの重さは、出力1kwにつき100kgほど。日本の住宅には、出力換算で平均3kwから5kwのソーラーパネルが設置されています。この場合の重量は、およそ300kgから500kg前後です。これだけの重さのソーラーパネルを十分に支えられる屋根であれば、検査に合格する可能性があります。

また、築年数をチェックする際には、1982年以降に建てられた家かどうかも判断基準になってきます。1981年6月に建築基準法が改正され、以後は施工の際にも新耐震基準が採用されるようになりました。したがって、1982年以降に建てられた家は新しい耐震基準に適合しているケースが多いです。しかしながら、それ以前に建てられた家は現在の耐震基準から外れていることが考えられます。このような建物に重いソーラーパネルを取り付けると、地震の影響で家が倒壊したり、一部が損壊したりする可能性がでてくるのが問題です。築年数がかなり経過しているときには、システムを設置する前に専門家に自宅の強度を確認してもらう必要があるでしょう。”

設置条件2:積雪

“太陽光発電システムを取り付けるときには、積雪量も重要なチェックポイントと言えます。太陽光パネルの設置基準で問題になるのが、「垂直積雪量」です。「垂直積雪量」は、国土交通大臣が定めた基準に基づいて特定行政庁(県知事・市長)が規則で定めた各地の積雪の深さを表す数値です。建築基準法施行令の規定により、全国の各地域にはこの「垂直積雪量」が定められています。太陽光発電システムを発売するメーカーでは、「垂直積雪量」に一定の基準を設けている場合があります。

ただ、主要メーカーでも垂直積雪量の基準には、だいぶ幅が見られます。例えば、シャープの製品の設置基準は垂直積雪量が200cm未満です。一方、サンテックの製品は150cm未満が垂直積雪量の基準になっています。ちなみに、パナソニックの製品は100cm未満、東芝の製品は99cm未満です。”

設置条件3:設置高さ

“太陽光パネルの設置基準には、設置高さについての条件も設けられています。この条件でチェックポイントになるのが、設置した太陽光パネルの高さと屋根の大きさのバランスです。屋根の上などに太陽光パネルを設置する場合、屋根の面積と同じだけパネルを設置できるわけではありません。この場合、「最低離隔寸法」と呼ばれる数値に合わせてパネルを設置する必要があります。「最低離隔寸法」は、太陽光パネルを屋根の外周からどのくらい離さなければならないかを定めた数値です。この数値は太陽光パネルの設置高さに応じて決まる仕組みになっており、製品を発売する各メーカーがそれぞれ基準を定めています。

例えば、あるメーカーでは、太陽光パネルの設置高さ(中心)が13m以下の場合には、「屋根の外周より200mmを除く範囲が設置可能範囲」といった基準を設けています。したがって、このメーカーの製品を利用するときは、屋根の外周よりも200mmほど内側に太陽光パネルを設置する必要があるわけです。200mmの範囲を超えて設置してしまうと、設置基準を満たさなくなってしまいますので要注意です。”

設置条件4:基準風速とモジュール設置範囲

“基準風速とモジュール設置に関する条件も、太陽光パネルの設置基準には盛り込まれています。屋外に設置する太陽光パネルは、常に風雨にさらされている状態です。台風などが多い地域では、とくに風の影響が大きくなるでしょう。設置基準では、その地域で設けられている「基準風速」を参考にします。基準風速とは、その地域が影響を受けた過去の台風の最大風速に基づいて算出された風速です。この風速は、50年に一度の大型の台風を想定して算出されており、市町村別に30m/秒から46m/秒までの範囲内でデータがまとめられています。

そもそも太陽光パネル(モジュール)には、「屋根面の周囲50cmは設置不可」などの条件が設けられている場合が少なくありません。このように「屋根の端から一定の距離はモジュールが設置できない」といった制限は、太陽光パネルにはよく見られます。太陽光パネルが屋根全体を隙間なく覆うように付いていたり、屋根からパネルがはみ出していたりすると、風圧で屋根が壊れる危険性が高くなります。どのくらいの範囲まで設置できるかは、モジュールの仕様で決まるのが現状です。広範囲に取り付けられるタイプであれば、設置できる太陽電池モジュールの枚数もそれだけ多くなります。モジュールの仕様次第で、何枚の太陽電池モジュールを設置できるかが決まるわけです。”

まとめ

“太陽光発電はさまざまなところで話題になっていますので、太陽光パネルの発電量や発電効率だけを見て、「すぐに導入できそう」と軽く考えている人もいるでしょう。ただ、パネルなどの太陽光発電のシステムは、屋根の隙間に取り付けられるような小さな機器ではありません。効率よく発電をするには一定の枚数のパネルを取り付けなければならないため、ある程度広いスペースが必要です。また、ご紹介したように太陽光パネルには重量があることから、屋根や住宅の強度も考えて設置することが大切です。

メーカーによって設置基準が決まっている点も、考慮しておく必要があるでしょう。太陽光発電システムのトラブルを避けるためには、導入する前にメーカーにしっかりと相談することが重要です。住宅用の太陽光発電システムに詳しい専門企業から情報を得るのも、1つの準備になるでしょう。太陽光発電システムは導入費用が高額であるため、しっかりと情報収集をしてから製品の購入や施工に着手したいところです。 “

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