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太陽光発電は東向きでも設置可能?発電効率と注意点を徹底解説!

query_builder 2024/05/30
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太陽光発電の東向きは設置する価値あるのか?

太陽光発電は東向きでも設置可能?発電効率と注意点を徹底解説!

太陽光発電設置を考えている方の中には、「太陽光 東向き」と検索して情報を探している方も多いのではないでしょうか。この記事では、東向きに太陽光パネルを設置する際の発電効率やメリットについて詳しく解説します。例えば、一条工務店で「太陽光 東向き」にパネルを設置した場合の実例や、「太陽光 東向き 片流れ屋根」の利点についても触れます。また、太陽光パネル方位角や角度が発電効率に与える影響についても詳しく説明します。

 

太陽光発電の設置においては、南向きが理想的とされる一方で、東向きや西向きでも十分に発電効率を確保できる場合があります。「太陽光 東西 切妻」や「太陽光 東西 どっち」が有利かといった疑問にも答え、具体的な例として、一条工務店で西向きに設置した場合の太陽光発電の発電量と東向きに太陽光発電の設置事例を紹介します。また、太陽光パネルの設置が地域によってどのように影響を受けるか、そして太陽光西日影の影響とその対策についても詳述します。この記事を読むことで、太陽光発電の設置方位や角度についての知識を深め、自宅に最適な設置方法を見つける手助けとなるでしょう。




 

この記事を読むと

 

・太陽光発電は東向きでも設置する価値があるかどうか

・東向きの太陽光パネルの発電効率と具体的な発電量

・東向きと西向きの発電量の違い

・太陽光パネルの設置方位と設置角度が発電効率に与える影響

・一条工務店での東向きや西向きの太陽光発電の発電量事例
 

などがわかります。


 

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太陽光発電は東向きでも設置する価値はある?パネルの向きや方位角による発電量の違い

結論から言いますと、太陽光発電は東向きでも設置する価値は十分にあります。もちろん、南向きに比べて発電効率は少し落ちますが、それでも東向きの屋根でも十分な発電量を期待できます。

 

太陽光発電_方位角による発電量の割合

 

上の画像は、方位角別に太陽光発電の発電割合を示したものになります。太陽光発電の発電量は、太陽光パネルの向きに大きく影響します。仮に南向きの屋根を100%とした場合、東向きの屋根では約85%の発電効率が見込めます。例えば、5kWの太陽光パネルを東向きに設置した場合、南向きの屋根に比べて約15%少ない4.25kWの発電量が得られます。

 

具体例として、南向きの屋根に5kWの太陽光パネルを設置した場合、年間約6000kWhの発電が見込めます。同じパネルを東向きや西向きに設置すると、年間約5100kWhの発電量になります。これは、南向きに比べて約15%少ない量ですが、それでも十分な発電量と言えます。なお、太陽光発電システムの初期投資は東向きでも南向きでも同じです。そのため、東向きでも10年以内に初期費用を回収できる計画が立てられる場合、設置する価値は大いにあると言えます。例えば、東向きの屋根に5kWの太陽光発電システムを設置し、年間20万円の節電効果が見込める場合、8〜10年で初期費用を回収できる可能性が十分にあります。

 

このように、太陽光パネルの向きによる発電量の違いと方位角の関係を理解することは、太陽光発電システムの導入を成功させるために非常に重要です。東向きの屋根でも十分な発電量が得られれば、初期費用の回収も可能なので、設置する価値があると言えるでしょう。



 

太陽光発電を東西の切妻屋根に設置するときはどう設置する?

 

上の画像は、日本でシェアの多い屋根の形状になります。切妻屋根は、2方向に遮蔽面がある屋根のことで、三角屋根とも呼ばれていて、日本の住宅屋根の中で最もシェアが多いと言われています。また、切妻屋根は面積が比較的広いため、太陽光パネルを設置しやすい屋根の1つです。

 

切妻屋根が南北向きの場合、南向きの発電効率が高いので、南側1面にだけ太陽光パネルを設置することが多いです。一方、切妻屋根が東西向の場合は、東面か西面だけだと発電効率が南向きに比べて悪くなってしまうので、東西両方に設置して発電量を確保することが多いです。

 

ただし、日照時間は限られているので、できるだけ発電効率を上げたいところかと思います。そこで、よく行われている手法が、「過積載」という手法です。過積載は、パワコンの容量よりも太陽光パネルの容量を多く設置することを指します。

 

引用元:オムロン「オムロンの過積載対応について」

 

過積載にすると、上のイメージのように、通常よりも発電量が増えます。もちろん、パワコンの容量で発電量が管理されてしまうため、ロスしてしまう電力もありますが、曇りや雨の日などの発電量が見込めない日にもある程度の発電量が見込めるようになります。

 

実際に、こちらのnoteで投稿されている方も、東西向きの切妻屋根に対して過積載(システム容量:6.785Kw、パワコン:5.5kW)で太陽光パネルを設置されていています。東西に設置する太陽光パネルの分配は屋根の形状などが分かりませんが、発電量や節電効果は参考になると思います。なお、この方はまだ売電が始まっていなかったようで、自家消費だけで電気代を9,688円も削減できたようです。

 

引用元:note「東西切妻屋根に載せた太陽光発電の効果額を診る①」

 

 

 

また、もしご家庭の消費電力が多いという場合は、南向きよりも東西向きの屋根の方が向いている可能性があります。というのも、屋根が南北向きの場合は南側のみに設置ですが、東西向きの場合は東西両方に設置できますので、設置面積を南北向きよりも多くすることが可能です。そのため、発電効率は約85%と少し悪くなりますが、パネルの面積を2倍設置したら、南北向きよりも単純計算で1.7倍の発電量を稼ぐことが可能になるわけです。

 

そのため、屋根が真東や真西向きだとしても、太陽光発電を設置する価値は十分に見込めます。ただ、もし屋根の向きが北西向きや北東向きの場合は、屋根の形状にもよりますが、発電量が見込めない可能性があります。ですが、最初から諦める必要はないので、こちらの記事を確認してしっかりと検証してみることをおすすめします。

 

→太陽光発電の北面設置には注意!北側設置以外で太陽光発電に不向きな条件とは?

太陽光発電は東西どっちに設置するのが有利?

東西どちらが有利かは、一概には言えませんが、設置する家庭の使用電力のピーク時間帯によって判断するのが良いでしょう。それぞれに以下の画像のようなメリットとデメリットがあります。

 

 

 

 

まず、東向きの太陽光発電は、朝からお昼にかけての発電量が多いです。朝早くから電力を多く使用する家庭にとっては、東向きのパネルが有利です。また、朝からお昼頃の気温は午後の気温と比べて低いことが多く、太陽光パネルは高温になると発電効率が下がることから、東向きの方が太陽光発電に適した気温で発電できる可能性があり、西向きに比べて発電効率が若干高い傾向があります。

 

一方で、デメリットとしてはお昼以降の発電量が少ないということが挙げられます。そのため、一般的なご家庭では、夕方から夜にかけて電力消費のピークが来るので、太陽光発電のみでの自家消費率を上げることが難しくなります。

 

 

続いて、西向きの太陽光発電についてですが、お昼から夕方にかけての発電量が多くなります。夕方以降に電力を多く使用する家庭では、西向きのパネルが適しています。例えば、夕食の準備や夜間に多くの電力を使用する場合、西向きのパネルが効果的です。一般的なご家庭では、夕方や夜間に多くの電力を使用する傾向が高いので、太陽光発電の自家消費率を上げたいというご家庭には向いています。

 

一方、デメリットとしては、朝〜お昼にかけての発電量が少ないことと東向きに比べて若干発電量が少なる可能性があるということです。

 

また、古い記事にはなりますが、夏場の電力需要ピークの時間帯である午後3時〜午後7時の間、南向きよりも西向きの方が49%も発電量が多いという結果も得られているようです*。(*引用元:日本経済新聞「南より西向き有利 米国発、太陽光発電の「意外な事実」 」

 

もし、東西のどちらかの屋根に太陽光パネルを設置しようと考えている場合は、これらの点を総合的に考慮して、家庭の電力使用パターンや環境に最も適した方位を選ぶことが大切です。

太陽光パネルの設置に向いている地域や条件は?

結論から言うと、太陽光パネルの設置に向いている地域や条件は、日照時間が長く、気温が適度に低い地域が最適です。また、屋根の形状や角度、周囲の障害物の有無も重要な条件となります。

 

まず、太陽光発電は太陽の光を受けることで発電するため、日照時間が長い地域が向いています。具体的には、年間を通じて晴天の日が多い地域が最適です。例えば、日本では関東地方や九州地方がこれに該当します。これらの地域では年間の日照時間が長いため、効率的に発電することが可能です。

 

次に、気温も重要な要素です。太陽光パネルは高温に弱く、気温が高すぎると発電効率が低下します。そのため、適度に涼しい地域が向いています。具体的には、夏季でも比較的涼しい地域、例えば北海道や東北地方がこれに該当します。これらの地域では、気温が適度に低く、パネルの発電効率が維持されやすいです。

 

また、屋根の形状や角度も重要な条件です。最も効率的な発電を行うためには、南向きで傾斜角度が30度前後の屋根が理想的です。このような屋根は、日中のほとんどの時間帯で太陽光を受けることができ、発電効率が最大化されます。切妻屋根や片流れ屋根など、広い面積を持つ屋根もパネルの設置に向いています。

 

さらに、周囲の障害物も考慮する必要があります。周囲に高い建物や木々があると、太陽光が遮られ、発電量が減少する可能性があります。そのため、太陽光パネルを設置する場所は、できるだけ遮るものが少ない開けた場所が理想です。

 

具体的な例を挙げると、南向きの切妻屋根を持ち、日照時間が長い関東地方の住宅は、非常に効率的な発電が期待できます。一方、北向きの屋根や高層ビルに囲まれた場所は、発電効率が大幅に低下する可能性があるため注意が必要です。

 

これらの条件を総合的に考慮することで、太陽光パネルの設置に最も適した地域や条件を見極めることができます。太陽光発電を検討する際には、これらの要素を十分に考慮して、最適な設置場所を選ぶことが重要です。

太陽光発電を東向き片流れ屋根に設置するのメリット・デメリット

結論から言いますと、東向きの片流れ屋根に太陽光パネルを設置することには、メリットとデメリットの両方があります。これを理解することで、最適な設置方法を選ぶ手助けとなるでしょう。

 

まず、メリットについてです。東向きの片流れ屋根は、朝の早い時間から太陽光を受けることができます。これにより、午前中の発電量が増えるため、特に朝に多くの電力を使用する家庭や企業にとっては大きなメリットとなります。また、片流れ屋根は広い設置面積を確保できるため、多くの太陽光パネルを取り付けることが可能です。これにより、総発電量を増やすことができます。

 

一方、デメリットもあります。東向きの片流れ屋根では、午後になると日射量が減少するため、午後から夕方にかけての発電量が低下します。特に夏場は午後の方が電力需要が高くなるため、発電量の低下はデメリットとなるでしょう。また、片流れ屋根は風の影響を受けやすく、耐風対策が必要になることがあります。

 

このように、東向きの片流れ屋根にはメリットとデメリットがあり、設置する際にはこれらを考慮することが重要です。総発電量や使用パターンに応じて最適な設置方法を選ぶことで、効率的な太陽光発電システムを実現できます。

 

東向き太陽光発電の発電効率を最大化する方法

結論として、東向きに太陽光パネルを設置する場合でも、発電効率を最大化するための方法はいくつかあります。これらの方法を実践することで、より効率的に発電することができます。

 

これらの方法については、

 

・太陽光パネル設置角度の重要性

 

・太陽光西日影の影響と対策

 

の中で発電効率や発電量を最大化する方法として、解説していきたいと思います。

 

 

 

太陽光パネル設置角度の重要性

結論として、太陽光パネルの設置角度は発電効率を最大化するために非常に重要です。正しい角度で設置することで、年間を通じてより多くの発電量を確保できます。

 

その理由は、太陽光の入射角度がパネルの発電効率に直接影響するためです。太陽光がパネルに対して垂直に当たるとき、最も効率的に発電が行われます。日本では、一般的に南向きの屋根で傾斜角度30度が理想的とされています。この角度は、年間を通して太陽光を最も効果的に受けることができるためです。

 

具体的な例を挙げると、傾斜角度30度の屋根に太陽光パネルを設置した場合、発電効率は100%とされます。これに対し、傾斜角度が20度や40度の場合でも、発電効率は約98%と微々たる差です。しかし、傾斜角度が0度(水平)や90度(垂直)の場合、発電効率は大幅に低下し、年間の発電量が大きく減少します。

 

また、地域によって最適な設置角度は異なります。例えば、北海道のような北に位置する地域では、太陽の角度が低いため、傾斜角度を大きくする方が効率的です。逆に、沖縄のような南に位置する地域では、傾斜角度を小さくする方が良いでしょう。このように、設置場所の緯度によっても最適な角度が変わります。

 

このため、太陽光パネルの設置角度は、地域の特性や屋根の形状を考慮して設定することが重要です。最適な角度で設置することで、発電効率を最大化し、より多くの電力を生成することが可能です。太陽光発電システムを導入する際には、専門家に相談して、適切な設置角度を設定するようにしましょう。

太陽光西日影の影響と対策

西日影とは、午後の時間帯に太陽光パネルが建物や樹木の影になる現象です。西日影の影響を受けると、パネルに当たる日射量が減少し、その結果発電量が低下します。特に、太陽光発電システムは日射量に依存するため、影の影響は大きいです。

具体例として、住宅が密集している地域や高層建物が近くにある場合、午後に西日影の影響を受けやすくなります。このような状況では、発電量が最大で30%減少することもあります。

 

ですが、そんな西日影も対策をすること発電量を改善することも可能です。具体的な対策としては、以下の方法があります。

 

1つ目が設置場所の選定です。影の影響を受けにくい場所にパネルを設置することが推奨されます。また、設置角度を調整することで、影の影響を最小限に抑えることができます。さらに、影を避けるために、パネルの配置を工夫することも有効です。

 

2つ目がパワーオプティマイザの導入です。パワーオプティマイザは、各パネルの発電効率を最大化する装置で、影の影響を受けても他のパネルの発電量に影響を与えないようにします。この技術を導入することで、全体の発電量を維持することが可能です。

 

最後に3つ目として、定期的なメンテナンスが挙げられます。樹木の成長や新たな建物の建設によって影の影響が変わることがあります。定期的に周囲の状況を確認し、必要に応じて対策を講じることが大切です。

 

以上の対策を講じることで、西日影の影響を最小限に抑え、効率的な太陽光発電を実現することができるでしょう。

ソーラーパネルの南向きはなぜ推奨されるか?

余談になりますが、『なぜソーラーパネルは南向きが推奨されるのか?』についても解説していきたいと思います。ご存じの方もいるかと思いますので、その場合はここは流していただいて構いません。

 

ソーラーパネルは南向きに設置することが推奨される理由は、南向きに設置することで年間を通して最も多くの太陽光を受け取り、発電効率が最大化されるからです。

 

理由として、太陽は東から昇り南を経て西に沈むため、南向きに設置することで一日中安定した日射量を確保できます。特に正午前後は日射量が最も多く、発電効率が最高になります。具体例として、南向きの屋根に設置されたソーラーパネルは、年間を通じて安定した発電量を得ることができます。例えば、南向きのパネルが年間1000kWhの発電量を得るとすると、同じ条件で東向きや西向きに設置した場合は約850kWh程度になります。このように、方角による発電量の差は無視できないほど大きいです。

 

また、ソーラーパネルの向きを最適化することで、初期投資の回収期間を短縮できます。南向きに設置することで、発電量が多くなるため、売電収入や電気代の節約効果が高まり、初期投資を早く回収できる可能性が高まります。さらに、南向きの設置は、システム全体の寿命にも良い影響を与えます。安定した日射量を受けることで、パネルや関連機器への負荷が分散され、長期間にわたって安定した性能を維持しやすくなります。

 

以上の理由から、ソーラーパネルは南向きに設置することが推奨されます。ただし、すべての住宅で南向きに設置できるわけではないため、最適な設置方位や角度を専門業者に相談し、最善の設置方法を見つけることが重要です。

一条工務店で太陽光発電を東向きに設置したご家庭の実例紹介

実際に、一条工務店で家を建てられて、その際に太陽光発電を東向きに設置されたご家庭を紹介したいと思います。

 

引用元:スマートな暮らしを目指す!モコブログ~一条工務店・i-smartⅡ~「データで見る一条工務店の太陽光発電と売電<9.5kW搭載の我が家の場合>」

 

 

こちらの方は、2020年に太陽光発電を東向きで9.45kW設置されています。実際にどれくらいの発電量があったかについては、下の画像でまとられています。

 

 

引用元:スマートな暮らしを目指す!モコブログ~一条工務店・i-smartⅡ~「データで見る一条工務店の太陽光発電と売電<9.5kW搭載の我が家の場合>」

 

こちらのデータは、いつのデータなのか正確なことが分かりませんが、ある18日間の発電量と自家消費と売電量の割合を表したグラフになります。正確な数値が記載されていなかったので曖昧にはなりますが、18日間でおおよそ550kWの発電があったようです。また、曇りや雨の日でも発電量が0にはならず、20kWh程度の発電量が見込めていることもわかります。

 

仮に、このデータを元に年間の発電量を計算すると、約11,000kWhもの電力を発電することができるということになるので、太陽光発電10kWを南向きで設置した場合の発電量よりも若干劣るものの、十分な発電をすることがわかるかと思います。

 

 

一条工務店で西向きに太陽光発電を設置した場合の発電量シミュレーション

最後に、設置したデータではありませんが、一条工務店で西向きに太陽光発電を設置した場合の発電量シミュレーションを公開されている方がいたので、そちらを紹介したいと思います。設置の条件は以下の通りになります。

 

引用元:アメブロ「一条工務店から太陽光シュミレーション(2019年度)届きました」

 

この方は、2019年の時に太陽光発電の設置を検討されていて、一条工務店から発電量のシミュレーションをもらっていたようです。その一条工務店からの発電量シミュレーションの結果は以下の通りでした。

 

平均年間発電量:1,219kWh/kW

 

この方の場合、12.6kWの太陽光発電を設置しようとされていたので、年間平均発電量としては、約15,300kWhになるということになります。このデータだとわかりにくいかと思いますので、5kWの発電量で見ると、約6,100kWhの発電量ということになるので、平均的な発電量(6,000kWh)と比較しても若干多めのシミュレーション結果になっていることがわかります。

 

このように、西向きの太陽光パネルでも十分な発電が可能であり、特に午後の電力消費が多い家庭には適しています。具体的な発電量やコストのシミュレーションを事前に行うことで、最適な設置方位と発電効率を見極めることが重要です。

 

太陽光発電は東向きでも設置可能?発電効率と注意点を徹底解説!のまとめ

・太陽光発電は東向きでも設置する価値がある

 

・南向きの屋根を100%とした場合、東向きは約85%、西向きも約85%、北向きは約63%の発電効率

 

・東西向きの切妻屋根の場合、東か西かのどちらかに設置するよりも、両方に設置することで発電量を担保できる

 

・切妻屋根の場合、南北向きよりも東西向きの方が太陽光パネルの設置面積を多くできる

 

・東西向きの切妻屋根の場合、過積載にすることで発電効率を上げることができる

 

・太陽光パネルの東向き設置と西向き設置にはどちらにもメリットとデメリットがあり、東向きは発電効率が価格なる、一方西向きは午後の発電量が増えるので自家消費率を上げやすくなる

 

・西向き設置は、夏場の午後3時〜午後7時においては、南向きよりも発電量が約49%多くなる

 

・太陽光発電に向いている条件は、南向きで傾斜30度に設置すること

 

・太陽光パネルの設置角度は30度が最適で、地域によって数度異なる

 

・東向き片流れ屋根に太陽光パネルを設置するのは、日中から消費電力の多いご家庭や企業に向いている

 

・太陽光発電の発電効率を上げる方法としては、設置位置の調整、パワーオプティマイザの導入、定期的なメンテナンスがある

 

・一条工務店で設置した東向きの太陽光発電でも、南向きに設置した場合と遜色ないくらいに発電量を出しているケースもある

 

・一条工務店が出した西向きの太陽光発電のシミュレーション結果でも、1,219kWh/kWの発電量が得られるケースがあるので、西向きでも十分設置する価値がある

 

 

 

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記事の監修者情報

記事の監修者情報:株式会社iR 代表取締役 桂田弘幸

太陽光発電、オール電化販売会社に営業として7年間勤務。
会社員時代に支店長を務め全支店TOPの売り上げを達成。
2016年からは独立し株式会社iRを設立。
設立後には船井総研の講師や外部企業のコンサルティングにも携わる。


 

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