施主のなかには夏の発電効率をネックと考え、設置をためらう方も多いでしょう。

工務店の営業担当の方は、夏の発電効率低下の原因や対策を理解し、施主に説明できるようにしておく必要があります。

この記事では、太陽光発電設備の設置で夏に得られる省エネ効果、夏の発電効率低下の概要と対策について解説します。

太陽光発電設備の設置で夏に得られる効果は遮熱効果

太陽光発電設備の設置により、遮熱効果を得られます。

特に暑い夏は、遮熱効果を実感できるはずです。

夏に得られる太陽光発電設備による遮熱効果の概要を解説します。

屋根の過熱防止

夏に太陽光パネルを屋根に設置すると得られる効果は、屋根の加熱防止です。

屋根に直射日光があたると室温が上がり、冷房効率を下げます。

太陽光パネルが屋根にあたる太陽光を反射、または遮ると夏の室温が2〜5℃程度下がり、快適に過ごせるでしょう。

エアコン代の節約

太陽光パネルの設置により、エアコン代の節約も期待できます。

先述した遮熱効果により室温が下がり、冷房の設定温度を低くしなくて良くなるためです。

また、太陽光発電で発電した電力の自家利用が可能となるため、電気料金を低くする効果も期待できるでしょう。

「家庭でできる節電アクション｜環境省」によると、エアコンの設定温度を1℃あげるだけで、約13％（約70w）の節電できます。

暑い夏でも太陽光パネルの設置により、省エネの実現が可能です。

夏は太陽光発電の発電量が低下

太陽光パネルの設置により、夏は遮熱効果が期待できるものの、発電量は低下します。

暑い夏は発電量が増えると思われがちですが、実は発電効率が下がりやすい季節です。

施主に説明しておきたい夏の発電量が下がる理由について解説します。

太陽光パネルの温度特性

夏の発電量が下がる理由として、太陽光パネルが熱に弱いことがあげられます。

上記は神奈川県小田原市に設置された、太陽光発電設備の通年発電量のグラフです。

春に比べて、夏の発電量は下がっていることがわかります。

夏は太陽光パネルの表面温度があがりやすく、発電量が下がる傾向にあります。

特に結晶シリコン素材で作られた太陽光パネルは熱に弱く、発電効率が下がりやすい点を施主に伝えておくべきでしょう。

気温による熱損失の影響

太陽光パネルの発電量は以下の計算式で算出できます。

太陽光パネルの性能に記載されている発電量は、気温25度での計測が統一基準です。

「エネチェンジ」によると、気温が1℃上昇すると-0.4〜0.5％の熱損失が発生すると発表されています。

夏は気温が25℃になる日が連日続くため、熱損失が大きくなる点も施主へ説明できるようにしておきましょう。

春に最も太陽光発電量が安定

国立研究開発法人 産業技術総合研究所「実環境における発電量」によると、1年を通じて太陽光発電量が最も安定している季節は春です。

春は日照時間が安定しやすく気温も低いため、熱損失が夏ほど発生しません。

夏は確かに発電効率は下がりますが、春は発電量も安定しやすいなど季節によって発電量の効率が変わる旨を施主に理解してもらいましょう。

熱損失が最も低い季節は冬

1年のうちで熱損失が最も少ない季節は、気温が低い冬となります。

冬は日照時間が短いものの、パネルの温度上昇が少ないため熱損失は最も低い季節です。

発電量は日照時間の関係で下がりますが、効率が著しく悪いわけではない点も施主へあわせて説明しましょう。

太陽光発電効率が下がりやすい夏への対策

施主のなかには、夏の発電効率低下を気にする方も多いでしょう。

夏の気温上昇への対策を取れば、発電効率の著しい低下を避けられます。

冒頭で解説した遮熱効果とあわせて、夏に太陽光発電効率をあげる対策方法も施主に説明してください。

パネルの清掃

太陽光発電効率を維持するため、パネルの清掃は欠かせません。

パネル表面が汚れていればパネル表面で受ける日光量が減るため、当然発電量が下がります。

夏に限らず定期的にパネルを清掃すれば、通年の発電量を維持できるでしょう。

一般住宅での太陽光パネルは高所に設置されることが多いため、施主自らの清掃は困難です。

定期的に専門業者へメンテナンスを依頼し、点検と清掃をおこなうように説明しましょう。

太陽光パネルの清掃を含めたメンテナンスについては、以下の記事で詳しく解説しています。

関連記事太陽光発電のメンテナンス内容とは？点検内容・料金について解説

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日陰対策

太陽光パネルの発電効率をあげるため、日陰対策も欠かせません。

日陰があれば当然パネル表面にあたる日光の量が減り、発電量に影響があるためです。

具体的には、以下のような日陰対策が考えられます。

太陽光発電設備を設置する前に業者と入念に打ち合わせし、なるべく日陰が干渉しないよう設置しましょう。

また、日陰に強いソーラーパネルの設置もおすすめします。

結晶シリコン素材のソーラーパネルは流通量が多く安価です。

ただし一部分に日陰ができると、パネル全体の発電量が大幅に下がるデメリットがあります。

CIS系太陽電池は日陰があっても、日があたっている部分でしっかり発電がおこなえる日陰に強い太陽光パネルです。

このように立地を検討し、パネル選びで太陽光発電効率を少しでも上げあげられます。

熱に強いパネルの使用

結晶シリコン素材で作られた太陽光パネルは、熱に弱い性質をもちます。

従来の太陽光パネルの弱点を補うために開発されたパネルが、アモルファスシリコンを用いた太陽光パネルです。

パナソニックによると、アモルファスシリコン製パネルは高音に耐える性質をもち、パネル表面温度があがっても従来製品より13％も発電量があがったと発表されています。

夏に気温があがりやすい地方での太陽光パネル設置の場合は、高温に強いパネルを選ぶことも大切です。

施主がパネル選びに迷っている場合は、パネル素材を提案してあげてください。

冷却システム

太陽光発電パネルの表目温度を下げる、冷却システムの導入もおすすめです。

たとえば、屋根にスプリンクラーを設置し、パネル表面温度を下げて発電効率を維持できます。

専門業者への設置依頼が必要となりますが、適切な量の水を散布し発電効率の維持が期待できるでしょう。

直接ホースなどで水を撒くと、以下のリスクが考えられます。

上記のリスクは、必ず専門業者と相談するよう施主に伝えましょう。

太陽光発電による感電リスクについては、以下の記事で解説しています。

関連記事太陽光パネルの感電事故の原因とは？感電すると起きること・感電対策を解説

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まとめ

太陽光発電は夏にはコスパが下がってしまうと思っている施主は多いようです。

しかし、夏は太陽光発電効率が下がるものの、パネルによる遮熱効果で省エネ効果も期待できます。

適切なパネル選びや日陰対策、必要であれば冷却システムの導入で夏の太陽光発電効率をあげられます。

そのためには工務店側としても、施主の不安に寄り添える太陽光発電設置業者を選定する必要があるでしょう。

「どのような太陽光発電設置業者と提携すれば良いかわからない」、とお悩みの工務店担当の方もいるはずです。

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しかしその電力を家庭で利用するためにはソーラーパネル以外の機器も必要であり、効率よく利用するためにはある程度の知識が必要です。

今回は太陽光発電について、その仕組みや必要な機器から、発電システムとしての特徴まで解説します。

太陽光発電の仕組み

太陽光発電は、太陽光がソーラーパネルに当たることで太陽電池の中の半導体が電気を発生させる仕組みです。

実際に家庭内で電力使用や売電をおこなうためには、さらに以下の機器が必要です。

ソーラーパネル

ソーラーパネルとは、太陽光を利用して発電をおこなうためのパネルのことです。

ソーラーパネルという呼び方のほかに、「太陽光パネル」や「太陽電池モジュール（ソーラーモジュール）」などとも呼ばれます。

ソーラーパネルは複数の太陽電池から構成されており、太陽電池はプラスを帯びやすい「P型シリコン半導体」とマイナスを帯びやすい「N型シリコン半導体」という2つの半導体を張り合わせて構成されています。

このため太陽光発電では、ソーラーパネルが太陽光を受けて乾電池と同じ状態となることで電気を発生させる仕組みとなっています。

パワーコンディショナー

パワーコンディショナーとは、太陽光発電などによって創った電気を家庭での利用や充電、売電などに利用できるように変換する装置のことです。

パワーコンディショナーは、主に以下5つの役割を持っています。

関連記事パワーコンディショナーとは？役割や仕組みから種類、選ぶポイントまで解説！

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分電盤

分電盤とは電気を各部屋の電源に分ける装置のことです。

太陽光発電システムにおいてはパワーコンディショナーで変換された電気を各電源や蓄電池などへ分ける役割を持つため、パワーコンディショナーとの接続に対応した分電盤を用意する必要があります。

蓄電池

蓄電池とは、電気を蓄えて必要な時に電力の供給ができるバッテリーのことです。

太陽光発電の電力や電力会社から供給される電力を蓄えられるため、電力使用の時間を管理して電気代の削減や災害対策をおこなえます。

このため太陽光発電との親和性が非常に高く、蓄電池を導入することで太陽光発電のメリットを最大限享受できます。

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電力メーター

電力メーターとは、電力の使用量を測定するための装置のことです。

電力会社から電力を買っている場合は電力メーターの計測に基づいて電気料金が決定しますが、太陽光発電で売電をおこなう場合は「逆回転防止機能」が搭載された専用の電力メーターが必要です。

ソーラーパネルの種類と単位

ソーラーパネルは太陽光発電における最も重要な装置ともいえますが、さまざまな種類や大きさが存在します。

ソーラーパネルについての理解を深めるため、ソーラーパネルの種類と単位についてチェックしておきましょう。

ソーラーパネルの種類

ソーラーパネルの種類は、太陽電池に使用されている素材によって4種類に分けられます。

これらの中で現在一般的に用いられているものは「シリコン系」と「化合物系」であり、「有機物系」と「量子ドット系」は研究段階として実用化が期待されています。

ソーラーパネルの単位

ソーラーパネルは太陽電池によって構成されていますが、主に以下3つの単位が存在します。

このため、大きさも以下のようになります。

また、遊休地や休耕地など広大な土地を活用して1,000kWを超えるような出力を持つ太陽光発電システムを「メガソーラー」と呼びます。

ソーラーパネルの発電量と設置場所

太陽光によって電力を生み出すソーラーパネルは、天候や季節によってその発電量が変動します。

ここではソーラーパネルの発電量と設置場所について見ていきましょう。

太陽光発電の発電量

太陽光発電の発電量は太陽光発電システムの性能や日射量により異なりますが、太陽電池容量1kWhあたり年間1,000～1,200kWh程度です。

一般的な家庭用太陽光発電の容量は4.5kW程度であり、また世帯当たりの年間エネルギー電力消費量が4,300kWh程度であることを考えると、理論上生活に必要な電力を太陽光発電でまかなえるといえます。

太陽光発電に適した場所の条件

太陽光発電に適した場所の条件は、以下の通りです。

一般家庭に設置する際は、地域や屋根の向き・状態によって設置できない、または発電量が見込めない場合があるため注意が必要です。

太陽光発電の特徴

最後に太陽光発電の特徴として、他の発電システムと比較した場合のメリットとデメリットについてもチェックしておきましょう。

太陽光発電には、主に以下のようなメリット・デメリットがあります。

太陽光発電のメリット

太陽光発電には、以下のような発電システムとしてのメリットがあります。

太陽光発電のデメリット

太陽光発電には、以下のような発電システムとしてのデメリットがあります。

まとめ

今回は太陽光発電について、その仕組みや必要な機器からソーラーパネルの種類や発電量、そして発電システムとしての特徴まで解説しました。

太陽光発電はリソース面や環境面だけでなく管理面から見ても持続可能な発電システムですが、供給力やコストに課題がある点は否定できません。

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