ソーラーパネルの角度を合わせて最高効率で発電しよう!ベストな角度の決め方を解説

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ソーラーパネルが最高効率で発電できるのは、真南に向けて30度の角度で設置した場合です。ただし実際には、屋根の向きや設置する地域によってソーラーパネルの最適な角度が変わります。 

この記事では、ソーラーパネルの角度の基本から、地域ごとの最適傾斜角の調べ方、設置時の注意点まで解説します。太陽光発電で電気代を浮かせたり、売電収入を得たりしたい人は必ずチェックしておきましょう。

目次
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1.ソーラーパネルが最高効率で発電できる角度は「南向きの30度」!

ソーラーパネルが最高効率で発電できる角度は「南向きの30度」!

ソーラーパネルは、真南に向けて30度の角度で設置すると、もっとも発電量が大きくなります(※)。 

 西向き・東向きに30度で設置すると、南向きより発電量が17%下がる。南以外の向きでは、30度より0度(水平)のほうが発電量が大きくなる

 1日中・1年中30度の角度を保ち続けるのは難しいため、地域ごとの「最適傾斜角」に合わせて設置する 

それぞれ詳しく見ていきましょう。

※参考:太陽光発電協会

●西向き・東向きは発電効率が17%下がる

同じ30度の角度でソーラーパネルを設置したとき、南向きの場合の発電量を100%とすると、西向き・東向きの場合の発電量は17%下がった83%程度になってしまいます。

太陽光発電協会「設置方位や設置角度の影響はありますか?」

引用元:太陽光発電協会「設置方位や設置角度の影響はありますか?」

また南側以外(真北・北東北西・東西)に設置した場合には、30度よりも0度(水平)のほうが発電量が大きくなる点に注意が必要です。

太陽電池モジュールの設置角度(度)

引用元:太陽光発電協会「設置方位や設置角度の影響はありますか?」

「真南に設置できるなら30度が最適」ではあるものの、屋根の向きなどの状況に応じて調整したほうが良いでしょう。

●入射角に対して30度を保ち続けるの難しい|最適傾斜角で設置しよう!

太陽の高さは、朝・昼・夕方で変わるだけでなく、季節によっても大きく変化します。ソーラーパネルを常に太陽の方向に対して正面(入射角30度)に保つには、パネルの角度を季節ごと、また1日のうちに何度も動かし続ける必要があり、家庭用の固定設置ではほぼ不可能です。 

そこで実際の設置では、1年を通じてもっとも発電量の合計が大きくなる、その地域ならではの角度である「最適傾斜角」に固定して設置します。最適傾斜角は緯度や気候によって地域ごとに異なり、必ずしも30度とは限りません。このあと、最適傾斜角の調べ方を紹介します。

関連記事:ベランダで使えるソーラーパネルのおすすめ4選!Jackery(ジャクリ)なら賃貸マンションでもOK!

2.ソーラーパネル設置時の最適傾斜角はどうやって調べる?

ソーラーパネル設置時の最適傾斜角はどうやって調べる?

ソーラーパネルの最適傾斜角は、自分で計算しなくてもNEDO(新エネルギー・産業技術総合開発機構)が公開しているデータベースで簡単に確認できます。 

 NEDOの「MONSOLA-20」に地点を入力するだけで、その場所の最適傾斜角がグラフで表示される

 主要都市の最適傾斜角は22〜38度の範囲にあり、北海道と沖縄では16度もの差がある

それぞれ見ていきましょう。

●「NEDO」の最新データベースなら計算いらずで確認可能

NEDO(新エネルギー・産業技術総合開発機構)が提供する最新データベース「MONSOLA-20」なら、地点ごとの最適傾斜角が簡単に確認できます。

参考:NEDO日射量データベース 「MANSOLA-20

「MONSOLA-20」の利用手順について見ていきましょう。

NEDOデータベースの利用手順①:地図から設置予定の場所を選択する

MANSOLA-20の画面を開いたら、まずは地図からソーラーパネル設置予定の場所を選択します。地図はドラッグ操作や拡大・縮小により、特定の地点を簡単に選択可能です。今回は東京都新宿区の1地点を選んでみましょう。

日射量データベース閲覧システム

引用元:「MANSOLA-20

地点を選択したら、右側にある「この地点のグラフを表示」のボタンを押します。すると複数本のグラフがある画面が表示されるので、次の手順に進みましょう。

NEDOデータベースの利用手順②:表示データを「角度指定」角度指定データを「最適傾斜角」にする

グラフがある画面が表示されたら、左側のチェックボックスを操作します。表示データ選択を「角度指定」に、角度指定データの表示種類を「最適傾斜角」にしてください。

斜面日射量グラフ

引用元:「MANSOLA-20

するとグラフの表示が切り替わるので、次の手順へ進みましょう。

NEDOデータベースの利用手順③:「平均」に表示されるのが最適傾斜角

出てきたグラフの「平均」に表示された角度が、その地点における最適傾斜角となります。今回の東京都新宿区の1地点においては、37度がもっとも年間の発電量が大きくなりやすい角度ということです。

斜面日射量グラフ

引用元:「MANSOLA-20

この手順を用いて、お住まいの地域の最適傾斜角もチェックしてみましょう。

●地域ごとのソーラーパネル最適傾斜角の例

ここでは先ほどの「MANSOLA-20」を用いて調べた、国内主要地域における最適傾斜角の例を紹介します。

地点

最適傾斜角

北海道札幌市

38度

宮城県仙台市

38度

東京都新宿区

37度

大阪府大阪市

33度

福岡県福岡市

31度

沖縄県那覇市

22度

※地点は主要駅のすぐそばを選択しています。

北海道と沖縄では最適傾斜角が16度も変わります。発電効率に大きく影響するため、必ず最適傾斜角をチェックしてから設置しましょう。

関連記事:日陰でもソーラーパネルで発電できる?発電量の影響・対策・設置場所を解説

3.ソーラーパネルの角度が最適になりやすい3つの屋根の種類

ソーラーパネルの角度が最適になりやすい3つの屋根の種類

ソーラーパネルを最適傾斜角で設置できるかどうかは、屋根の種類によっても異なります。下記の3種類なら最適傾斜角で設置しやすいでしょう。

 切妻屋根:2枚の長方形でできたシンプルな形状で、片側を南向きにしやすい

 寄棟:4面のうち1面を南に向けやすいが、三角形の面が南側だと設置枚数が減る

 片流れ:1枚の広い屋根面をまるごと南に向けられれば、パネル枚数を増やして発電量を大きくできる

それぞれ解説していきます。

●屋根の種類①:切妻屋根

2枚の長方形で構成された、ごく一般的な「切妻屋根」はソーラーパネルを最適傾斜角で設置しやすいです。片側が南向きになっていれば、最高効率での発電に期待できます。切妻屋根の方はぜひソーラーパネルの設置を検討しましょう。

●屋根の種類②:寄棟

寄棟とは2枚の台形と2枚の三角形を組み合わせた屋根の種類です。いずれか一面が南側になるため、高確率で最適傾斜角でのソーラーパネルを設置できます。ただし三角形の面が南側の場合は、設置できるパネルの枚数が少なくなってしまうので注意しましょう。

●屋根の種類③:片流れ

長方形または正方形1枚で構成された屋根を「片流れ」といいますが、流れる方向が南側の場合は最高効率での発電に期待できます。屋根の面積も広く、他の種類の屋根よりも多くのパネルを積んで発電量を大きくできるでしょう。ただし南側以外の場合は、発電量が非常に小さくなるので注意してください。

4.ソーラーパネルの設置角度に関する3つの注意点

ソーラーパネルの設置角度について、下記3つの注意点を押さえておきましょう。

 真南以外の屋根では、最適傾斜角よりやや浅めの角度にすると発電量のムラを抑えられる

 数十cm以上雪が積もる地域では、雪を滑り落としやすくするためにあえて傾斜を強めることもある

 反射光が近隣の迷惑にならないよう、設置前にシミュレーションで確認しておく

それぞれの注意点について詳しく解説します。

●注意点①:真南以外の場合は最適傾斜角よりも浅めの角度で設置する

東西に寄った向きの場合は、少し浅めの角度でソーラーパネルを設置しましょう。NEDOデータベースで確認できる最適傾斜角は、あくまで「真南」の向きにソーラーパネルを設置した場合のものです。浅めの角度にすることでまんべんなく光が当たり、効率的な発電が可能になります。最高効率で発電できる角度は条件により異なるので、メーカーや施工会社に相談してみてください。

●注意点②:雪国では傾斜をつけたほうが良い場合もある

雪国でのソーラーパネル設置時は、最適傾斜角よりも傾斜をつけたほうが良い場合もあるので注意が必要です。一般的にソーラーパネルは雪が滑り落ちやすく積もりづらい設計となっていますが、雪の量があまりに多い場合はパネル上に積雪するリスクがあります。

積雪すると太陽光が当たらなくなってしまうため、発電量が著しく減ってしまうでしょう。そこで少し傾斜角をきつくすれば、積雪を回避できる可能性があります。多少の雪なら最適傾斜角での設置がベターですが、数10cm~100cmほど積もる地域では角度をつけることも検討してみてください。

●注意点③:反射光による光害にも注意が必要

ソーラーパネルの角度によっては、近隣住民へ反射光による「光害」の被害をもたらす可能性があるので注意してください。ソーラーパネルによる光害で裁判沙汰になった事例がいくつかあります。過去にはT社施工のソーラ―パネルが隣人に健康被害をもたらしたと判断され、損害賠償請求が認められた判例もありました。

参考:エイトホーム

各社こうした光害による隣人トラブルに敏感になっているため、メーカー・施工会社の多くは反射光による影響がないか設置前にシミュレーションしてくれます。後からトラブルにならないよう、しっかりと設置して問題がないか確認しておきましょう。

関連記事:ソーラーパネルの重さは屋根に負担?起こり得る4つのリスク・影響を解説

5.ソーラー発電機「Jackery Solar Generator」なら太陽高パネルの角度を自由に変えられる!

ソーラー発電機「Jackery Solar Generator」ならソーラーパネルの角度を自由に変えられる!

折りたたみ式ソーラーパネルと持ち運べる蓄電池「ポータブル電源」をセットにしたソーラー発電機「Jackery Solar Generator」なら、背面のスタンドでソーラーパネルの角度を自由に調整して太陽光発電・蓄電ができます。

屋根の向きや積雪、光害を気にせず設置場所ごとに最適な角度で発電することが可能です。設置工事が不要で、届いた日から庭やベランダなどに広げるだけですぐに太陽光発電ができます。

据え置き型蓄電池の代わりを探している人にも、持ち運んで使いたい人にも合うモデルがあるので、用途ごとに3機種をピックアップしました。 

 Jackery Solar Generator 5000 Plus:拡張バッテリーで最大30,240Whまで増やせる、据え置き型蓄電池の代わりに向いた超大容量モデル

 Jackery Solar Generator 3600 Plus:3,584Whの大容量。二台並列運転時AC200V出力にも対応し、家中の家電をまかないたい人に向いたモデル

 Jackery Solar Generator 2000 New:2000Whクラス最軽量の約17.9kgで、キャンプや車中泊など持ち運びにも向いたモデル 

それぞれ見ていきましょう。

●おすすめ①:Jackery Solar Generator 5000 Plus

Jackery ポータブル電源 5000 Plus 高速充電対応 ソーラー・AC・シガーソケット充電可能

Jackery Solar Generator 5000 Plusは、家庭用蓄電池に劣らない5,040Whの大容量と定格出力6,000Wを備えたJackery史上最強クラスのポータブル電源5000Plusと、200Wソーラーパネル2枚のセットです。家庭用のAC100Vだけでなく業務用のAC200Vにも出力対応しており、エアコンや電動工具、IH調理器具まで幅広く使えます。 

拡張バッテリーを最大5台追加すれば合計30,240Whまで容量を増やせるほか、別売りの分電盤(ATS)と組み合わせれば、停電時に自宅のコンセントへ直接電気を送ることも可能です。オール電化の非常用電源としてもおすすめです。 

据え置き型の家庭用蓄電池のように工事は不要で、キャスター付きでいざというときは持ち出すこともできます。

セットのソーラーパネルは折り畳みタイプで、背面のスタンドを使えば最適な角度にすぐ調整可能。ポータブル電源をスピーディーに充電して、節電や停電対策に使えます。

製品スペック詳細

容量

5,040Wh(最大30,240Whまで拡張可能)

定格出力

6,000W (瞬間最大12,000W)

充電速度

ACコンセント充電:4.1時間

ソーラーパネル400W入力:約17.5時間

ソーラーパネル 1200W 入力:約5.5時間

ハイブリッド充電:1.4時間

PV高圧充電(最大4000W):約1.5時間

PV低圧充電(最大1200W):約5時間

出力ポート数

AC出力*4(最大20A)

USB-A*2(最大18W)

USB-C*2(最大100W)

DC出力*1:12V⎓10A

家電への稼働

時間目安(例)

電子レンジ(960~1160W):約3.4時間

冷蔵庫(55W):75時間

電気毛布(55W):約50時間

電気ケトル(850w):5時間

炊飯器(330W):10時間

充放電サイクル数

4,000回

※4000回充放電後も工場出荷時の70%の容量を維持

サイズ&重量

420*390*635mm(60kg)

参考価格

969,000円(セール時は60万円台で購入できる場合あり)

●おすすめ②:Jackery Solar Generator 3600 Plus

Jackery 3600 Plus 超大容量防災電源 停電・災害対策 拡張バッテリー対応セット

Jackery Solar Generator 3600 Plusは、3,584Whの容量と定格出力3,000Wを備えたポータブル電源3600Plusと、200Wのソーラーパネル1枚または2枚のセットです。

ポータブル電源3600Plusは、拡張バッテリーを最大5台追加すれば容量を最大21,500Whまで増やせます。設置型の蓄電池に負けず劣らずの大容量です。 

また、2台を並列接続すると200V出力にも対応。今は100Vの家電しか使っていなくても、将来ニーズが増えた時に柔軟に対応できます。リン酸鉄(LFP)を採用しており6000回の充放電サイクル数と業界トップの長寿命を実現しており、10年間以上も使えます。

セットのソーラーパネルは両面発電で最大200W出力でき、「5000Plus」のセット同様、スタンドを使って角度を調整できるモデル。常に最高の効率で発電できます。

製品スペック詳細

Jackery Solar Generator 3600 Plus

容量

3584Wh(単体で最大21.5kWhまで拡張可能)

定格出力

3000W(瞬間最大6000W)(50hz/60hz両方対応)

充電速度

ACコンセント充電:3時間

ソーラーパネル充電:6.5時間(800W入力時)

シガーソケット充電:40時間

ハイブリッド充電(AC+ソーラー充電):最速1.8時間

出力ポート数

AC出力*5、

USB-A*2(最大18W)

USB-C*2(それぞれ最大100W)

家電への稼働

時間目安(例)

電子レンジ(960~1160W):約2.6時間

冷蔵庫(570Wh/24h):4~5日間

電気ケトル(850w):3.6時間

炊飯器(330W):7.5時間

スマホ(29W):約130回

電気バーベキューグリル(1600-1700W):1.8時間

エアコン(900W):約3.3時間

充放電サイクル数

6,000回

※6000回充放電後も工場出荷時の70%の容量を維持

サイズ&重量

約 375 * 317 * 229 mm(約35kg)

参考価格

446,400円(セール時は25万円台になる場合あり)

●おすすめ③:Jackery Solar Generator 2000 New

Jackery Solar Generator 2000 New ポータブル電源 セット使用イメージ

Jackery Solar Generator 2000 Newは、2,042Whの容量と定格出力2,200Wをもつポータブル電源2000Newと、200Wソーラーパネル1枚を組み合わせたモデル。

Jackeryポータブル電源2000Newは2000Whクラスで最軽量となる約17.9kgを実現しており、持ちやすいハンドル付きで車への積み下ろしや持ち運びがしやすいです。 

拡張バッテリーには対応していないものの、軽くて扱いやすいのでキャンプや車中泊などアウトドアに持ち出して使いたい人におすすめします。

製品スペック詳細

Jackery Solar Generator 2000 New

容量

2,042Wh

定格出力

2,200W (瞬間最大4,400W)

充電速度

ACコンセント充電:2時間(緊急充電モードなら1.7時間)

ソーラーパネル充電:6時間(400W入力時)

シガーソケット充電:24時間

Drive Charger 600Wによる走行充電:約5.6時間

出力ポート数

AC出力*3、

USB-A*1(最大18W)

USB-C*2(それぞれ最大100W、30W)

DC出力*1:12V⎓10A

家電への稼働

時間目安(例)

電子レンジ(1160W):約1.5時間

冷蔵庫(15W-520W):冷凍3.2時間/保温72時間

電気毛布(55W):約25時間

スマホ(29W):約80回

電気バーベキューコンロ(1700W):1時間

エアコン(900W):約2時間

充放電サイクル数

約4,000回

※4000回充放電後も工場出荷時の70%の容量を維持

サイズ&重量

2,000Whクラスで業界最軽量・最小:

約335*264*292 mm (約17.9 kg)

参考価格

296,400円(セール時は16万円台になる場合あり)

6.ソーラーパネルの角度に関するよくある質問

ソーラーパネルの角度に関するよくある質問と、その回答をまとめました。 

①よく太陽光発電が「10度」の角度で設置されるのはなぜ?

10度の角度がよく使われるのは、風の影響を受けにくく、コストを抑えて多くのパネルを並べられるためです。 

大規模な太陽光発電所や陸屋根への設置では、傾斜を抑えるほど架台の材料費を抑えられるうえ、パネル同士の影も避けやすくなります。そのため、限られた敷地により多くのパネルを並べられるのです。あわせて、傾斜が浅いほど風を受け流しやすいため、強風地域では架台への負担を減らす目的でも10度前後が選ばれます。

②「5度」でソーラーパネルを設置するのは良くない?

5度でも設置に問題はなく、真南向きなら発電量への影響もわずかです。 

ソーラーパネルは雨で汚れを洗い流すため、水はけを確保できる最低ラインとして3〜5度程度の傾斜が必要とされています。5度はこのラインを満たしているため心配ありません。より余裕を持たせたい場合は、10度以上を目安にするとよいでしょう。

③ソーラーパネルの角度は地面に垂直・平行ではダメ?

地面に垂直(90度)でも水平(0度)でも発電はできますが、南向き・最適傾斜角に比べると年間の発電量は大きく落ちます。 

水平(0度)は夏の高い位置からの太陽光を受けやすい一方、朝夕や冬の低い太陽光には弱くなります。垂直(90度)はその逆で、冬は発電しやすく夏はほとんど発電しません。積雪対策など特別な理由がない限り、最適傾斜角に近い角度で設置しましょう。

関連記事:ソーラーパネルの発電効率を高める方法と充電時間の比較

まとめ

ソーラーパネルが最高効率で発電できる角度は「南向きの30度」です。現実的に入射角に対して30度を保ち続けるのはほぼ不可能なため、NEDO日射量データベースの「MANSOLA-20」で調べられる最適傾斜角に合わせて設置するのがおすすめです。最適傾斜角は地域により変わるので、ソーラーパネルの設置前にはお住まいの地域を確認しておきましょう。

ソーラーパネルの角度を変えながら最高効率で発電したい方には、簡単に角度調整ができる折りたたみソーラーパネルと、小型の蓄電池「ポータブル電源」のセット商品「Jackery Solar Generator」がおすすめです。ぜひ紹介したモデルから、気に入ったものを揃えてみてください。

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