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発電効率を上げるために!太陽光の入射角とパネルの方角

太陽光発電の発電効率を上げる方法は、これからご家庭での太陽光発電を考えている方は気になるポイントだと思います。

実は太陽光発電の発電効率を上げるためには、太陽光の入射角が非常に重要になってきます。この記事においては、そもそも入射角とは何なのか、太陽光発電の発電効率を上げるための方法や、太陽光パネルを設置する上でのポイントなどを解説していきます。これからご家庭での太陽光発電を検討されている方や発電効率を上げたい方は、ぜひ参考にしてみてください。

太陽光発電の発電効率を上げるポイント1.方角

まず、太陽光発電の発電効率を上げるポイントの1つ目として太陽光パネルを設置する方角が挙げられます。

太陽光発電は、太陽光によって発電するため太陽光パネルに当たる直射日光の量が多ければ多いほど発電効率が上がっていきます。

それでは、日光が発電パネルに当たる量が一番多い方角はどこなのでしょうか。

それは、南中です。南中とは太陽がちょうど真南にくる方角のことを指します。南中に向けて太陽光パネルを設置した際の発電量を100%とするなら、南東や南西は90%、東西は80%と南から遠ざかると発電量が下がっていきます。北は発電量が最も少ないため、太陽光パネルを設置する上ではあまり向いていません。やはり南中の方角が発電量が一番多いことがわかります。

したがって、太陽光パネルを設置する方角として日射量が最も多い南中が発電効率を高くする上では望ましいといえます。

太陽光パネルの方角によって発電効率は変わってくるので、非常に重要なポイントになります。設置する方角もしっかり考えていく必要があります。

ただ、太陽光パネルを南中に向けたからといって、日陰ができてしまっては発電効率が下がってしまいます。それについては後ほどまた解説していきたいと思います。

太陽光パネルの最適角度は都道府県で変わる

どこの地域でも太陽光パネルの最適角度は同じなのでしょうか?

実は、都道府県によって太陽光パネルの最適角度は変わってきます。

同じ南中の方角でも、場所によって緯度の違いによる若干の変化が生じるためです。緯度と最適角度はほとんど同じくらいなので、それぞれの地域の緯度の違いによって最適角度も変わっていくことになります。

したがって、緯度と同じ程度に太陽光パネルの設置角度を設定することが望ましいです。例えば、緯度が35度の東京においては、太陽光パネルの設置角度も35度程度に設定するのが望ましいということになります。

住む地域によって最適角度も変わってくるので、太陽光パネルを設置する前に自分の住む地域の緯度を確認することが重要です。

しっかりと緯度と最適角度を知っていれば、高い発電効率で発電することができます。

太陽光発電の発電効率を上げるポイント2.入射角

太陽光発電の発電効率を上げるもう2つ目のポイントとして挙げられるのは、入射角です。

太陽光の入射角とは、太陽光パネルに太陽光が当たったときの角度のことを指します。すなわち、太陽光パネルと垂直になるように線を引き、太陽光が差し込む角度と垂直の線の間の角度のことです。

一見、発電パネルに光が当たっていれば発電効率は同じように思えますが、太陽光の入射角は垂直に近ければ近いほうが発電量が多くなっていくため、入射角が垂直に近くなるように太陽光パネルを設置するのが望ましいです。

これを知っているのと知らないのとでは、発電量も変わってくると思うので発電効率を上げる上では、重要なポイントになってきます。

ただ、自分で最適な入射角になるように設置角度を計算するのは難しいです。

最適な入射角に太陽光パネルを設置するポイントは、後ほど説明していきたいと思います。

できれば季節ごとに太陽光パネルの角度を変えるのがベスト

季節が変わってもベストな設置角度にするには、季節によって太陽光パネルの角度を変えるのがおすすめです。

なぜなら、太陽光は季節によって入射角が変化するためです。夏は太陽の位置が高いため、日光が上から差し込む時間帯が多いですが、冬は太陽の位置が低いため、日光が横から差し込む時間帯が多くなります。したがって、季節によって太陽光パネルの角度を変えることによって、どの季節でも高い発電効率が見込めます。

本来であれば、季節の変化に対応してベストな設置角度にすることが望ましいですが、実際に一般住宅で季節によって太陽光パネルの角度を変えることはあまり現実的なことではありません。そのため一般住宅において太陽光パネルの設置角度を考えるときは、どの季節でも対応できるような入射角で太陽光パネルの設置角度を設定することが一般的です。

年間を通してしっかり発電できる設置角度にしていくことで発電効率も高くなるので、太陽光パネルの設置角度は非常に大切になってきます。

太陽光パネルの最適角度を調べる方法は?

太陽光パネルを最適角度で設置するのが大切だと述べてきましたが、実際に太陽光パネルの最適角度はどうやって調べたらいいのでしょうか。

ここでは、最適角度を調べる方法について解説していきたいと思います。

先ほども述べたように太陽光パネルの最適角度は都道府県によって変わっていきます。

したがって、自分の住む地域の最適角度をしっかり調べていく必要があります。

最適角度は、新エネルギー・産業技術総合開発機構の「日射量データーベース」を使って調べることができます。

新エネルギー・産業技術総合開発機構(以下のURL)にアクセスし、年間月別日射量データーベースを選びます。そして、自分の住むエリアと詳しい地点を選び、この地点のグラフを表示というボタンをクリックします。すると、その地域の月ごとの日射量のグラフを見ることができます。

http://app0.infoc.nedo.go.jp/

表示されるデータは月別だけでなく、角度別、年毎の変動についても見ることができるので、様々な情報を得ることができます。また、グラフもカラフルで非常に分かりやすくなっています。

数字だけのデータだと見づらいですが、グラフで視覚的に見ることができるので、一目瞭然です。

太陽光パネルの設置角度を決めるなら屋根の傾斜も重要

太陽光パネルの設置角度を決める際は、実は屋根の傾斜も重要になってきます。

なぜ、屋根の傾斜が重要になってくるのでしょうか。

それは、太陽光パネルの設置の際に、屋根勾配の傾斜を利用するためです。

住宅に太陽光発電設備を導入する場合は、太陽光パネルは屋根に設置するケースが一般的です。屋根勾配は家によって様々なため、太陽光パネルを設置する場合は屋根勾配も考慮する必要があります。

住宅の標準屋根勾配は、3~5寸程度(16.7~26.6度)で、それぞれの屋根勾配に合わせて太陽光パネルを設置します。したがって、屋根の傾斜も最適角度に近いほうが望ましいです。

これから新しく家を建てられる方は、太陽光パネルの設置角度を考慮した上で屋根勾配を決定すれば、最適角度で太陽光パネルを設置できるため、太陽光発電の発電効率を上げることができます。

したがって、最適角度を考えるだけでなく、屋根の傾斜についても配慮することで、太陽光パネルをより最適角度に近く設置することができます。

真南に向けるより日陰にならないかに気をつけて

ここまで、発電効率を上げるために入射角や方角が大切だと述べてきました。

ただ、太陽光パネルを設置する上で気を付けることがあります。

それは、太陽光パネルが日陰にならないように配慮することです。太陽光パネルを真南に向けても日陰になってしまっては意味がありません。したがって、真南に太陽光パネルを向けるよりも、太陽光パネルが日陰にならないよう気を付ける必要があります。

太陽光パネルが、樹木や近隣住宅の影になるのは避けましょう。いくら真南に向けて太陽光パネルを設置したとしても、陰になってしまうと曇りや雨の日などの日射量が少ない日よりも、発電量が少なくなってしまいます。太陽光パネルが日陰になってしまった場合は夜間と同様、発電しないと考えたほうが良いでしょう。せっかく晴れているのに太陽光パネルが日陰になり、発電できなくなってしまってはもったいないことです。真南に向けて設置することで太陽光パネルが日陰になってしまう環境であれば、日当たりの良い南東や南西に設置したほうがしっかり発電することができます。

ただ真南に向けて太陽光パネルを設置するのではなく、周辺の環境を考えながら設置する方角を決めていくのが望ましいです。設置するところが日陰にならない場所かどうかをしっかりと事前に確認しましょう。

豪雪地帯でも効果的に太陽光パネルを設置する方法

豪雪地帯に住む方だと、太陽光発電は気になるけど導入する意味があるのだろうか、などと考える方もいると思います。

せっかく導入しても発電できないのであれば意味がないので、気になるところです。

豪雪地帯でも冬の日射量が確保できるのであれば、太陽光発電を設置する価値は十分にあります。売電価格が年々下がり続けているため、売電するよりも自家消費のほうがお得になります。自家消費することで、暖房器具などで冬場の光熱費が比較的高くなりやすい豪雪地帯では、光熱費を節約することができます。

冬場の光熱費が節約できるのは、とてもうれしいことでしょう。

したがって、豪雪地帯でも日射量がある地域であれば、発電したものを自家消費することで光熱費の節約ができ、太陽光発電の恩恵を受けることができます。

ただ豪雪地帯に太陽光パネルを効果的に設置する際に、気を付けるべきことがひとつあります。それは、太陽光パネルを角度をつけて設置することです。

冬は太陽の位置が低いため、角度をつけて設置することで日射量を増やすことができます。また、角度をつけることによって太陽光パネルへの積雪防止にも繋がり、一石二鳥です。

太陽光を最適な入射角にするポイントとは?

先ほども述べたように、発電効率を上げるために入射角は非常に重要なポイントとなってきます。

それでは太陽光を最適な入射角にするための、太陽光パネル設置のポイントとは何なのでしょうか?それについて解説していきたいと思います。

太陽光を最適な入射角に設置するポイントは、太陽光パネルの設置実績が豊富で信頼のできる業者に依頼することです。なぜなら、実際に太陽光パネルの設置を担当するのは業者だからです。せっかく太陽光の入射角や最適角度について勉強しても、依頼した業者に設置実績がない場合、最適な入射角になるように太陽光パネルを設置してもらえない可能性も出てきます。そうすると、せっかく太陽光パネルを設置しても発電効率が悪くなってしまいます。また、初めて太陽光発電を導入しようと考えている方は、設置実績が少ない業者だと不安も募るかと思います。

したがって、実績が豊富かつ、不安や不明点には的確に答えてくれるような信頼できる業者を選ぶことが大切になってきます。実績が豊富な業者に頼むことで、太陽光発電の発電効率が上がって節約に繋がるかつ、安心して太陽光発電を導入することができます。

安心して信頼できる業者を見つけるために、数多くある太陽光発電の業者を比較検討していくことが、重要です。

まとめ

いかがでしたでしょうか。ここまで太陽光発電の発電効率を上げるために重要なポイントを解説してきました。

太陽光発電の発電効率を上げるためには方角や入射角が非常に重要になってきます。都道府県によって太陽光パネルの最適角度が変わることや屋根の傾斜も重要だというのは意外なポイントです。豪雪地帯でも、しっかり日射量が確保でき、太陽光パネルに角度をつければ、光熱費の節約にもつながるということも解説してきました。

また、実際に太陽光パネルを設置するのは設置業者なので、安心して信頼できる業者を選ぶことも大切です。

ただ、実際に太陽光発電の設置業者は数多く存在するため全部をリサーチすることは難しいことになります。

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これから太陽光パネルの設置を検討されている方は、ぜひ参考にしてみてください。

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