「屋根が傷まないか心配…」

「屋根一体型のデメリットは？」

太陽光発電システムは「屋根一体型」と「屋根置き型」に分かれていて、それぞれ特徴があります。しかし、どのタイプを選ぶべきか悩むところですよね。

そこでこの記事では、屋根置き型と屋根一体型の特徴やメリットとデメリットを紹介しています。

他にも、屋根の形状と太陽光発電システムの相性も記載しているので、太陽光発電システムの設置を検討している方は参考にしてください。

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太陽光発電は屋根置き型と屋根一体型に分かれる

屋根一体型	・太陽光電池セルと屋根材を一体にしたタイプ ・新築住宅向き ・屋根置き型よりも見栄えは良い
屋根置き型	・屋根の上に乗せるタイプ ・一般住宅で太陽光発電を後付けする際の一般的な型

屋根一体型

屋根一体型は、太陽光電池セルと屋根材を一体にした屋根を設置するタイプです。つまり、屋根自体が太陽光パネルになっており、太陽光電池セルを保護するためのガラスや樹脂も備えています。

屋根一体型は屋根と一緒に設置するため、新築住宅に向きます。既築の住宅では、屋根の一部をはがしてから設置しなければなりません。また、屋根一体型は屋根置き型よりも見栄えがよいので、外観を損なわずに太陽光パネルを設置したい人におすすめです。

屋根置き型

屋根置き型は太陽光パネルを固定するための架台を取り付けて、屋根の上に乗せるように設置するタイプです。一般住宅で太陽光発電システムを後付けする際は、屋根置き型を選ぶことが多いです。

屋根一体型のメリット・デメリット

メリット	デメリット
・見栄えが良い ・雨漏りリスクが低い ・工事期間が短い	・発電効率が低くなりやすい ・故障しやすい

屋根一体型のメリット

屋根一体型のメリットは見栄えがよいこと、雨漏りリスクが低いこと、工事期間が短いことです。

屋根一体型は太陽光パネルと屋根が一体になっているため統一感があります。色は黒しか選べませんが、スタイリッシュな印象になります。また、厚みが薄いため、太陽光パネルを設置していない屋根面との違和感も抑えられます。

雨漏りのリスクが少ない理由は、屋根に穴を空ける必要がなく、防水シートの上に屋根一体型のパネルを設置するからです。この際、防水処置や架台設置なども必要なく、屋根工事が終われば太陽光発電設備の設置も完了です。新築や屋根のふき替えのタイミングに合わせれば、工事期間を短縮できます。

屋根一体型のデメリット

屋根一体型のデメリットは、発電効率が下がりやすいことと、故障リスクが高まることです。

屋根一体型は隙間がほとんどなく、熱がこもりやすい構造になっており、発電効率が下がりやすい傾向があります。特に気温が高い地域では、このデメリットが大きくなることに注意が必要です。

また、屋根置き型より配線経路が複雑なので、電気がショートして故障しやすい傾向があります。加えて、防水機能が劣化するなど屋根としての不具合が出た際に、太陽光電池セルも一緒に交換・修理となります。予想外にメンテナンスの費用と時間がかかるリスクも想定しておかなければなりません。

ただし、これらのデメリットは、近年改善されつつあります。自然換気を利用した空冷式の製品では、発電効率がそれほど下がらなくなっています。また、防水機能を高めた製品は、電気のショートが発生する確率が低く、雨水がたまりやすい傾斜の緩い屋根でも設置できるようになりました。

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屋根置き型のメリット・デメリット

メリット	デメリット
・発電効率が高い ・メンテナンスの手間が少ない	・雨漏りのリスクがある

屋根置き型のメリット

屋根置き型のメリットは、屋根一体型よりも発電効率が高いことと、メンテナンスの手間が少ないことです。

発電効率が高いのは、屋根材と太陽光パネルとの間に隙間があるため、温度が高くなることによる発電効率の低下が起こりにくいからです。

メンテナンスの手間が少ない理由は、架台に取り付いているため故障時の交換や修理がしやすく、費用が抑えられるからです。太陽光パネルが寿命になった際に元に戻す費用も、屋根一体型より安くできます。

屋根置き型のデメリット

屋根置き型は、雨漏りのリスクがあります。屋根置き型の工事では、架台の取り付けの際には穴をあけ、スキマを充填剤(コーキング)で埋める工程が必要です。そのため、充填剤が劣化すると、雨漏りが発生しやすくなります。

屋根の構造によっては、屋根の下に敷いてある防水シートを貫通する穴を空けなければなりません。この場合は、さらに雨漏りリスクが高まります。

雨漏りを未然に防ぐには、事前に屋根の構造を調べてもらい、防水シートに穴を空けなくてよいか確認しておくとよいでしょう。また、穴を開けない工法を行える業者を選ぶ方法もあります。

発電効率を高める設置方法

方角	発電量
南向き	100%(基準)
南東・南西向き	約95%
東向き・西向き	約60～65%
北向き	約85%

発電効率を高めるために重要なのは、太陽光パネルを設置する屋根の方角です。太陽光発電に最も適しているのは、南向きです。

南向きに設置した場合の発電量を100%として、同じ太陽光パネルを同じように設置した場合、南東・南西向きは約95%、東向き・西向きは約85%に下がります。北向きにすると約60～65%であるため、通常は設置しません。

したがって、効率的な発電のポイントは、太陽光発電に適した方角の屋根にできるだけ設置スペースを確保することです。三角形や台形の太陽光パネルも販売されているので、よい方角の屋根には無駄なく敷き詰めましょう。

屋根の形と太陽光発電システムとの相性

屋根の形によって、太陽光発電システムに適しているかどうかが決まります。ここでは、一般住宅でよく用いられている5種類の屋根の特徴と、太陽光発電システムとの相性を解説します。

切妻屋根

切妻(きりづま)屋根とは、横から見ると「への字」状になっている、2面の長方形または正方形の屋根で構成される屋根です。

切妻(きりづま)屋根は、面積が広く長方形・正方形なので、標準的な太陽光パネルを組み合わせて設置しやすいことが特徴です。特に、南向きに面積が広い屋根がある場合は発電量が多くなります。また、東西に2面が向いている屋根も、パネル枚数を増やすことで発電量を確保できます。

また、雨が溜まらない傾斜角度もあるため、故障がしにくくメンテナンス費用がかかりにくいこともメリットです。

寄棟屋根・方形屋根

寄棟屋根は台形2面と三角形2面で「寄」せて構成されている屋根です。方形屋根は三角形4面で構成されるピラミッド状の屋根です。寄棟屋根・方形屋根は屋根面が4方向に分かれるため、いずれも太陽光パネルの設置には向きません。日光が当たりやすい南向きや南東・南西向きに設置スペースを確保できるか、事前に調べてもらうとよいでしょう。

設置面積を広くするには、長方形の太陽光パネルを敷いて余った三角形または台形のスペースにもパネルを敷き詰めることです。三角形・台形の太陽光パネルまたは屋根一体型の製品を販売しているメーカーを選びましょう。

また、寄棟屋根・方形屋根は、施工やメンテナンスにコストがかかる傾向があります。その理由は、面と面が合わさる「棟」という部分が多いため、工事をしにくいためです。費用を抑えるためには、故障や劣化があったときの保証が充実しているメーカーや施工業者を選ぶことがポイントです。

平屋根

平屋根とは、1面で構成された水平の屋根のことで、陸屋根とも呼ばれる種類です。大きな住宅の場合は、屋上として使えるようになっています。平屋根の面は上空に向いており、方角の概念がありません。したがって、架台で角度を就けることで、南向きに設置できることが特徴です。屋上としての用途がなければ、面積を広く取って十分な発電量を得られます。

一方、平屋根には傾斜がなく雨が貯まりやすいため、架台の設置で屋根に穴を開けてしまうと、穴の隙間を埋める充填剤(コーキング)の劣化や損傷部から雨漏りするリスクが高くなります。

そのため、太陽光発電を施工する際には、入念な防水処理が欠かせません。そもそも基礎部分に穴を開けない工法を実現できる業者を選んだほうが、雨漏り対策としては効果的です。ただし、この「置き基礎」と呼ばれる工法は風に弱いデメリットがあるので、強風に耐えられるような補強が必要です。

片流れ屋根

片流れ屋根は1枚の長方形または正方形で構成される種類です。

他の屋根に比べると屋根面積が広いため、方角が北向きでなければ、十分な発電量を得られます。もし屋根面が南向きなら、太陽光発電に最適な屋根の種類です。

施工・メンテナンスの面でも、片流れ屋根は太陽光発電に適しています。シンプルな構造なので工事がしやすく、施工費用が安い傾向があります。また、適度な傾斜があるため、雨漏りの心配もほとんどありません。

無落雪屋根

無落雪屋根は、緩やかな「V」字状の2面で構成される種類で、家の外側に雪が落ちないようにしています。

無落雪屋根は、雨や雪がたまりやすく、雨漏りのリスクが高いことがデメリットです。雪が降った後などに、定期的なメンテナンスが欠かせません。そのため、防水性と耐久性を高めた穴を開けない工法で設置します。

無落雪屋根の住宅は、一般的に降雪地帯にあるため、冬の間の発電はあまり期待できません。しかし、日照量が多くなる季節は、切妻屋根と同じように設置場所を広く取れるため、太陽光発電に適した屋根になります。

太陽光発電の6つのメリット

売電収入を得ることができる

太陽光発電の経済メリットで最も大きいのが売電収入です。FITにおける買電量と設備容量資料から計算すると、住宅用太陽光発電の売電率は平均約7割と高い水準です。残り約3割は自家消費に充てられています。もちろん、この数字は平均であり、設置状況や電気利用によって差が出ます。しかし、総じて太陽光発電の収入は安定しており、事前の調査をしっかり行えば、他の投資に比べて低リスクです。

(出典：太陽光発電の状況｜経済産業省)

FIT制度とは？

年度	買取価格	システム費用平均値
2018年	26円(出力抑制なし) 28円(出力抑制あり)	33.4万円/kWh
2019年	24円(出力抑制なし) 26円(出力抑制あり)	30.6万円/kWh
2020年	21円	29.8万円/kWh
2021年	19円	–
2022年	17円	–

(出典：令和3年度以降の調達価格等に関する意見(案)｜経済産業省)

FIT制度は、再生可能エネルギーで発電した電気を電力会社が一定期間、固定価格で買い取る制度のことです。発電設備のコスト回収の見通しが立ちやすいように買取価格が決められています。年々、買取価格は下落していますが、設備費と工事費を1kWhあたりの費用も下がっているなどの状況も含めて設定されています。

こうしたFIT制度の運用によって、平均的には7～8年、ローンがある場合でも9～10年程度でコストを回収できるでしょう。

電気代が節約できる

太陽光発電で創った電気を自家消費することで、電気代を節約できます。電力会社から買うはずだった電気を発電によってまかなえるので、世帯によっては日中の電気代のほとんどをカットできます。

また、1kWhあたり3.36円の再エネ賦課金も支払う必要がありません。再エネ賦課金は、再生可能エネルギーを普及させるための財源であり、電力会社の電気使用量に応じて、すべての人が負担しています。

省エネ意識の高まりによる、間接的な節約効果も期待できます。太陽光発電システムを導入すると、一緒にモニター機器も導入されるため、自然と節電に意識が向きます。この効果によって、多くの家庭で電気使用量自体が1割ほど少なくなるといわれています。

オール電化だと更に節約できる

オール電化と太陽光発電を組み合わせると、節電効果が高まります。まず、電気料金が高い日中の時間帯は、できるだけ太陽光発電で創った電気でまかないます。そして、電気料金が安い深夜は、エコキュートや蓄電池などに電気をため、その後の日中・夜間の利用に備えます。

このように住宅内の設備を活用して電気代が高い時間帯を避けることで、従来に比べて、8割以上の光熱費をカットできた事例もあります。もちろん初期費用はかかりますが、長期的に考えると、多くの世帯で節約が見込めるでしょう。

特に、日中の電気利用が多い子育て世帯や三世代同居世帯などでは、大きな節約効果が見込めるため、オール電化を検討してみてはいかがでしょうか。

災害の備えになる

ほとんどの太陽光発電システムのパワーコンディショナ―には自立運転機能が付いており、自然災害などによる停電時も発電できます。実際、2018年の北海道胆振東部地震による大停電の際には、太陽光発電システムを備えた多くの住宅が、自立運転機能によって電気を利用できました。

いざというときに電気が使えると、とても安心です。特に、災害が多い地域に住んでいる場合や、小さな子ども・高齢者がいる場合には、日常生活に近い状態を維持できることは大きなメリットになるでしょう。

さらに災害対策を強化したい場合は、太陽光発電の電気をためられる蓄電池を備えておくことをおすすめします。

▶蓄電池のメリット・デメリットはこちら

一度設置すれば長く使うことができる

機器	寿命目安	標準的な出力保証期間
太陽光パネル	20～30年程度	25年間
パワーコンディショナ―	10～15年程度	10年間

太陽光パネルもパワーコンディショナーも徐々に劣化していくものなので、急に使えなくなるものではありません。この意味でも、リスクが少ない設備といえるでしょう。さらに保険をかけたいなら、保証が充実しているメーカーを選ぶか、有料で保証を手厚くする方法があります。上の表にあるように、太陽光発電システムは一度設置すれば、長期間使えます。メーカーの無償保証期間も長いため、大きなトラブルがなければ、最低でも初期費用回収までの運用を見込めます。

環境に優しくエコである

太陽光発電システムの CO2 削減効果	399.5g/kWh(結晶系シリコン太陽電池)
石油の削減量	1kWシステムあたり0.227リットル

(出典：太陽光発電協会 表示ガイドライン(2021 年度)｜一般社団法人太陽光発電協会)

太陽光発電システムの導入は、経済的なメリットだけでなく地球環境の保護にも役立ちます。数値だけではわかりにくいので具体例でみてみましょう。

5kWhの太陽光発電システムを導入した場合

標準的な5kWhの太陽光発電システムを導入すると、おおまかに年間5,000kWh発電できます。

そのため、結晶系シリコン太陽電池なら399.5g/kWh×5,000kWh=約197万7,500gのCO2を削減できます。1gのCO2は2リットルのペットボトル約7本分なので、1398万1,250本のCO2を排出しなかったことになります。

また、石油の削減量に換算すると、0.227リットル/kWh×5,000kWh=1,135リットルを消費しなかったことになります。太陽光発電システムが環境に優しくエコである実感が少しつかめたのではないでしょうか。

太陽光発電の5つのデメリット

初期費用が高い

太陽光発電を導入するには、通常、100万円以上かかります。仮に2020年度のシステム費用平均値は29.8万円/kWhを元にすれば、4～7kWhの設備を導入するとトータルで約120～210万円になるからです。高額資金が必要なことは、7～8年程度でコスト回収できるとしても、大きなハードルです。

初期費用を安くするためには、補助金制度の適用を受けられないか調べてみましょう。国の補助金は現在のところありませんが、1kWhあたり数万円の補助金を出すなどの独自制度を設けている地方自治体もあります。

また、価格の安い海外メーカーの太陽光パネルを検討してもよいでしょう。太陽光発電の購入で活用できる金利1.5～2.5%程度の低金利の「ソーラーローン」でお金を借りる方法もあります。

ランニングコストがかかる

太陽光発電のランニングコストは低いことは確かですが、20年間で約30万円の費用がかかります。この金額は、パワーコンディショナーの交換費用と、4年に1回実施する保守点検の費用の合計です。

パワーコンディショナーは劣化しないこともありますが、平均的には15年程度で寿命になるので、太陽光パネルが寿命を迎える前に1回交換が必要になります。また、保守点検は2017年の改正FIT法から一般住宅でも義務化されたので、必ず行わなければなりません。

発電量が天候や季節に左右される

日照量が少ない日は、発電量が下がってしまいます。雨や雪の日にはほとんど発電できないと考えておきましょう。晴れていても冬場は日照時間が短く、他の季節に比べると発電量が落ちます。

そのため、最低でも1年分の日照量のデータを気象庁のホームページなどから集めてシミュレーションしてみましょう。業者によっては、依頼すると発電量の目安を出してくれるところもあります。

設置できないケースや設置が向いていない家もある

	不向きなケース
屋根	・屋根が狭い ・北向きの屋根にしか太陽光パネルを設置できない ・屋根に強度がない
気候	・日照量が少ない ・積雪、塩害など故障・劣化が起きやすい地域
住宅	・地盤、家の強度が弱い

すべての住宅が太陽光発電に向いているわけではありません。

屋根全体の強度が低いと、設置を断られるケースがあります。太陽光パネル1枚で15kgほどなので、一般的な住宅では20～30枚＝300～450kgの重量に長期間耐えられなければ、安全でないからです。

また、地盤や住宅構造の強度が不十分で、耐久性や耐震性に悪影響が出るリスクがある場合も断られてしまいます。軽量パネルを選ぶことで回避できる場合もあるので、業者に相談してみましょう。

パワーコンディショナーの設置場所が必要になる

忘れてしまいがちなのは、パワーコンディショナーの設置なスペースです。屋内型の一般的なサイズはW30cm×H50cm×D20cm程度なので、電子レンジぐらいのスペースが必要になります。また、15kgの重量に長期間耐えられなければなりません。

パワーコンディショナーに最適な場所は電気のロスが少ないブレーカー付近です。しかし、スペースが取れない住宅も多いでしょう。かといって、玄関や台所、脱衣所などに設置して生活が不便になる失敗例も少なくありません。また、40～50dBぐらいの稼働音が出るので、寝室など不向きな場所もあります。

パワーコンディショナーには屋外タイプもあります。屋内のスペースが確保できない場合は、無理せず屋外タイプを検討しましょう。

▶太陽光発電のメリット・デメリットの解説はこちら

卒FITについても理解しておこう

太陽光発電システムを導入する際には、FITを有効活用するだけでなく、卒FIT後を含めた計画を立てておきましょう。卒FITとは、再生可能エネルギーで発電した電気を電力会社が一定期間、固定価格で買い取る「FIT」の適用期間が終わることです。住宅用太陽光発電の場合、設備導入から10年後に卒FITを迎えます。

卒FITになると、市場価格より有利な価格で電気を買い取ってもらえなくなることがデメリットです。具体的には、2021年度のFIT買取価格は19円/kWhですが、卒FIT後の買取価格は平均9.3kWh程度と半分以下になってしまいます。

つまり、卒FIT後は売電メリットは大幅に小さくなり、自家消費したほうがお得です。そのため、卒FIT後の住宅では、蓄電池を購入して太陽光発電で売電していた余剰電力を貯めるケースが増えてきました。卒FITを含めて太陽光発電設備のシステム構成を決めたり、蓄電池追加のための費用を見積もっておいたりすることが大切です。

▶太陽光発電が売電できなくなる？FIT終了期間や売電の仕組み

まとめ

太陽光発電システムは住宅に合わせて導入することが大切です。まずは屋根置き型と屋根一体型のどちらにするか決めてから、屋根の種類にあった製品を選びましょう。

太陽光発電システムを導入すると売電収入や自家消費による節約が見込めるなど、多くのメリットがあります。しかし、屋根の面積が狭く十分な発電量が見込めない場合など、太陽光発電システムに不向きな住宅もあります。

この記事で紹介したような基礎知識を知ったら、一度業者に相談してみましょう。複数の業者に相談すれば信頼できる担当者が見つかり、システム構成や発電量などについてのアドバイスを受けられるはずです。

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