ソーラーパネルを屋根に設置するには？
もし、あなたが以前から自宅にソーラーシステムを設置することを検討していたなら、年々ソーラーパネルのコストが大幅に下がり、ソーラーシステムの価格も下がっている今がベストタイミングです。ソーラーシステムは現在、長年かけて有効性が実証され、より安価になり経済的に導入しやすくなっています。政府はまた、住宅所有者がよりソーラーシステムの採用を奨励するために、様々なインセンティブ（補助金）を提供しています。
ただ、何かを決める前に、ソーラーパネルやあなたの不動産の屋根の種類についての調査と、いくつかの基本的な事柄を知るのが賢いやりかたです。屋上太陽電池システムの種類、地域のリベート（割り戻し金）、そして融資のオプションにも注意する必要があります。
それらを考慮することで、自分にとって最適なシステムを決定し、太陽光関連の供給業者や設置業者との契約交渉の際に、適切な質問をするのに役立つでしょう。
図1：屋上に設置されたソーラーパネル
市場に出回っているソーラーパネルの種類
市場に出回っているソーラーパネルは主に3種類あります。それは、単結晶ソーラーパネル、多結晶ソーラーパネル、そして薄膜ソーラーパネルです。単結晶ソーラーパネルが、もっとも発電効率が高いです。たとえば、BougeRVの200W 9BB単結晶ソーラーパネルの発電効率は22.8%です。つまり、このパネルは短時間でより多くのエネルギーを供給することができ、占有するスペースはより少なくて済みます。これは、パネルの枚数、取付システムの数、配線の数が少なくて済むことも意味しています。そのため、システム全体のコストを削減することができます。
次に効率18〜19％の多結晶ソーラーパネルが来て、それから多結晶パネルより効率の低い薄膜ソーラーパネルが来ます。薄膜パネルの中にはフレキシブルで、他の用途やアドバンテージを持つパネルもあります。
架台を探すために屋根の種類を把握する
屋上太陽光発電システムを設置するには、必ず自分が所有する不動産の屋根の種類を知っておいたほうがよいでしょう。住宅の屋根には、使用されている材料によって一般的な5つのタイプがあります。それは：
- シングル
- 金属
- タイル（瓦）
- 木造
- コンクリートの平坦もしくは小さな勾配の屋根
アスファルトシングルは、入手のしやすさ、価格の手頃さ、耐久性から、アメリカの住宅でもっとも広く使用されている屋根材です。セラミックタイルはもっとも耐久性に優れていますが、金属や木材よりも高価です。
ソーラーパネルを屋根に固定するための架台は、屋根の種類によって異なります。架台を屋根に取り付けるために、フラッシング、クランプ、吊り下げフックなどがあります。平らな屋根の場合は、ソーラーパネルに必要な角度を得るために、チルトレッグのような金具を使用することもできます。屋根に穴を開けないようにするため、自重ブロックを使用するバラスト式架台も選択肢のひとつです。
あなたが支払ったソーラーパネルを屋根に固定し、安全性、耐久性、防水性を確保するためには、架台システムの品質がここで重要になってきます。
ソーラーシステムの種類とさまざまな資金調達方法
太陽光発電システムには、設置場所や予算、好みによって、系統（グリッド）連系システムとそうではないオフグリッドシステムの2種類があります。系統連系システムの場合、太陽電池シシステムは地域の公共電力網に接続されます。オフグリッドシステムの場合、太陽電池システムは電力網に接続されず、夜間や日光のない日に使用するためには、エネルギーを蓄電するための電池を持たなければならないことになります。
系統連系システムとオフグリッドシステムでは、使用するインバータが異なるため、そのインバータは2つの異なる要件に合わせて設計されています。系統連系システムの場合、インバータは地域の電力網の規約や安全基準に従わなければならなりません。系統連系システムは、電池を必要としないため、オフグリッドシステムよりも安価です。しかし、どちらのシステムにもそれぞれの長所と短所、そして収益性のちがいがあります。
資金調達の選択肢としては、リース、ローン、自己資金、電力購入契約などがあります。政府のインセンティブとしては、連邦政府のITC、地域の太陽光発電インセンティブ、政府のリベート、PACEなどのクリーンエネルギー金融制度、太陽光再生可能エネルギー証書（SREC）などがあります。
ソーラーパネルの設置方法 - ステップバイステップ
屋根にソーラーパネルを設置する手順は、契約する前と契約した後の2つの段階に分けることができます。
1. 契約する前の段階でのステップ
契約前の段階では、ソーラーシステムの基礎知識、負荷の評価、敷地と容量の評価、品質の基準、安全性の問題、地方自治体の要件、システムの収益性、資金調達方法などについて、自分で調べていきます。その後に業者の選定をおこないますが、お住まいの地域に適した太陽光発電システムの供給業者や設置業者を精査します。一部はすでにこれまで説明したとおりですが、BougeRVはこの段階でお客様に親身になってサポートすることができます。
図2：太陽光発電システム設置のための契約前段階のステップ
2. 契約した後の段階でのステップ
DIYで設置するか、設置業者に依頼するかを決めて、ソーラーシステム供給業者・設置業者の選定をおこなって、契約書にサインをします。契約した後は、注意しなければならないステップがいくつかあります。このステップは、設置するシステムの種類によって若干異なります。つまり、系統連系またはオフグリッドのシステムに関する種類のことです。
契約後は以下のようなステップを踏みます：
- A. エンジニアリングに関する現地調査
- B. 許可証の取得とすべての書類の提出
- C. システムの調達
- D. システムの設置
- E. 最終認可と相互の接続
上記のように、システムがオフグリッドの場合、自宅のソーラーシステムは電力系統に接続されず、ソーラーパネルで発電した電気はすべて自宅のみで消費されます。なので、A) エンジニアリングに関する現地調査、B) 許可証や書類の処理、E) 認可と相互の接続のステップ、は必要ありません。
図3：オフグリッドシステム導入の場合の契約後の段階でのステップ
ただし、系統連系システムの場合、太陽光発電システムは地域の電力網に接続されることになります。太陽電池システムによって発電された電気は、あなたの自宅の負荷によって消費されず、電力網に送電されます。夜の時間は、あなたの自宅の負荷は、電力網から電気を引っ張ります。電気はここで両方向に流れます - たいていは昼間に送られ夜間は受け取ります。これは、双方向ネットメーターで計測されます。
図4：系統連系システム導入の場合の契約後の流れ
太陽光発電システムは高電圧・高電流の発電システムであるため、自身のシステムだけでなく電力会社の送電網の安全性にも気を配ることが必要です。その両方を保護するために、守らなければならない技術基準と電力網の規約があります。地域の電力網の規約（技術基準）は、お住まいの地域によって異なることがあります。
このため、専門家の力を借りることを強くおすすめします。設置業者を使えば、これらの細かい手続きやコンプライアンスにわずらわされることなく、設置業者がすべて行ってくれます。
A. エンジニアリングに関する現地調査
契約前の段階で、あなたはすでに予備的な現地評価と容量評価を行っています。ただし、契約後に設置業者はエンジニアをあなたの家に派遣し、屋根の構造の健全性、内部の電気配線や地下の電気パネルボックスの評価を行います。また、屋根の最終的な影を分析して、影のない場所、インバータやその他の付属品を設置する場所、ケーブルの長さを正確に測定します。
風荷重については、屋根材の種類と屋根の構造の健全性が重要です。基本的な風速がお住まいの地域によって異なりますし、したがうべき地域の建築基準もあります。これらすべてによって、ソーラーパネルを設置するのに適した架台システムが決まります。
美観や好みについては、業者の担当者が最終的に意向を伺うことになります。
B. 許可証の取得とすべての書類の提出
ソーラーシステムを設置するためには、多くのペーパーワークが必要です。とくに系統連系システムでは、以下のような関係者らが存在します：
- 住宅所有者であるあなた
- 太陽光発電システムが電力網に接続される場合、地域の電力会社
- 税金の払い戻しや太陽光発電の奨励金のための政府や地方自治体
- 火災や電気の安全性、美観などのための自治体や地方公共団体
それぞれの関係者について、記入すべき書類や提出すべき書類は異なります。この書類のチェックと承認は、ソーラーシステムを安全かつ確実に運用するために必要なものです。これらのプロセスには、ある程度の時間がかかります。お住まいの地域や政府にもよりますが、全体のプロセスには1〜3か月かかると想定しておいてください。
ただ、設置業者を雇う場合、業者はあなたに代わって事務処理のほとんどを引き受けてくれます。幸いなことに、業者がほとんどの書類に記入し、あなたはサインをするだけで済みます。
この段階で、地域の電力会社や自治体の職員が現地を訪れ、提出された情報を確認し、承認を与えることになります。これはルーティンのようなチェックであり、書類に記載されているものから大幅に逸脱した何かがない場合、彼らはそれを承認します。
C. システムの調達
システムの仕様は契約締結前にすでに決定しており、正確な仕様や規格は契約書に記載されています。ソーラーパネル、インバータ、屋根用の架台はもっとも重要な構成要素です。その他、ケーブルや小型コネクタなどの部品も同様に重要です。ただ、コスト面では、ソーラーパネルがもっとも高価であるため、重要度も高くなってきます。システムコストの50〜55%はソーラーパネル単体で占められます。しかも、ソーラーパネルは今後25〜30年の間、発電を続けます。 200W 9BB単結晶ソーラーパネルは、チェックしてもらうとわかりますが、市販されている中でも最高のパネルのひとつです。このパネルは22.8％の効率です。それは、このパネルがより少ないスペースしか必要とせず、使用中は最大量の電気を発電することを意味します。
ソーラーパネルが生成したDC電力を、家電に使用できるAC電力に変換するため、インバータも重要です。これにも、敷地内だけでなく、公共の電力網の電気の安全性のために、きびしい品質基準や電力網の規約があります。
図5：システムの調達や設置を行う業者
D. システムの設置
さまざまな当局からの承認が得られると、設置業者は設置作業を開始することができます。電力会社や自治体からの承認プロセスには、1～2か月かかる場合があります。設置業者の仕事量や今あるプロジェクトの進行状況に応じて、設置業者は設置日のスケジュールを決定します。
設置日は、よりクリーンなエネルギーと将来の節約のための重要な投資の決断がカタチになる日でもあり、住宅所有者にとってワクワクする日です。
実際の設置作業は2～3日かかりますが、これはシステムのサイズ、屋根の種類、架台システムによって変わってきます。系統連系システムは、電池などの追加の装置も必要なオフグリッドシステムより設置がかんたんです。
E. 最終承認と相互の接続
設置が完了したら、システムが系統連系システムであれば、太陽光発電システムを電力網に相互接続する準備が整います。しかし、その前に地方自治体の承認が必要です。この段階で、設置業者は自治体に太陽光発電システムの準備状況を伝え、検査に来てもらうようにします。
自治体の担当者が来て、ソーラーシステムを検査し、すべてが整っていること、設置が地域のガイドライン、基準、規範にしたがって行われていることを確認します。
これが完了し承認を受けると、地域の電力会社の担当者が来て、システムを検査します。この検査には、システムの電気的安全性、火災安全性、電力網の安全性を確認し、システムの寿命まで安全かつ確実に稼働できるようにする目的があります。
この検査が終わると、システムに目立った異常がない限り、あなたのソーラーシステムは電力網に接続されます。ソーラーシステムに命が吹き込まれ、電気を生産し始めます。
結論
屋上太陽光発電システムは、安価でクリーンなエネルギーを生成する、今では手頃で信頼性の高いシステムです。25年もの長い期間、働いてくれます。電池のバックアップとオフグリッドソーラーシステムは、単独で動作するスタンドアローン型で、公共の電力網に接続されはしません。コストを下げるためにDIYですることもあります。ただ、系統連系システムは、公共の電力網に接続されます。電圧、電流、周波数、負荷バランシング、電気的安全性は、大規模な電力網の管理において、とても気をつけなければならないことです。きびしい電力網の規約を処理するために、資格を持った人が必要です。系統連系システムを導入する際は、経験豊富な設置業者に依頼することをおすすめします。
BougeRVでは、ソーラーパネルの設置について、契約前の段階から契約後の段階まで、専門的で経験豊富なスタッフが指導します。こちらの「お問い合わせ」フォームに記入いただければ、24時間以内に弊社よりご連絡させていただきます。私たちのマンツーマンのサービスは、拘束力がなく完全に無料でご利用いただけます。
