森亨介‐ＥＣＯ　ｉｓ　ＭＯＮＥＹ　第４回　太陽エネルギーをお金に換算する　

　森亨介

　違いの分からないものは同じ土俵に乗せてみる。前回のコラムで書かせていただきましたが、最も重要であるにも関わらず、何かと同じ土俵に乗ることの非常に少ないエネルギーがあります。それは太陽のエネルギーです。
　住宅に太陽のエネルギーを取り入れることを考えた際、太陽光発電、太陽熱温水器、ダイレクトゲインによる日射熱、照明エネルギーの削減等が考えられますが、今回は太陽光発電、太陽熱温水器、日射取得熱について考えてみたいと思います。

　今回も、コラムタイトル「ＥＣＯ　ｉｓ　ＭＯＮＥＹ」の通り、太陽の恵みをお金で表すことを考えて行きたいと思います。

　太陽の光が運んでくるエネルギーは冬の南面（平均）で３３０Ｗ／ｍ^２にも上ります。透過率７０％（３層ガラス）で３ｍ^２（普通の掃き出しくらい）のガラスがそこにあれば出力７００Ｗの暖房器具を運転しているのと同じくらいの熱量が窓を通して入って来てくれます。岐阜市における冬の日照時間は１５０時間程ですので普通の掃き出し窓が、０．７ｋＷ×１５０ｈ×２５円／ｋＷｈ≒２６００円／月（電熱ヒーター換算）のお金を稼いでくれると言っても良いかもしれません。
　それを踏まえて、さまざまな暖房器具と窓を「同じ土俵に」乗せてあげた表を作ってみました。３．９ｋＷの暖房出力を出すために必要な設備量という土俵を作り、ガスストーブ、エアコン、電熱ヒーター、窓を乗せると以下の通りとなります。初期投資、１カ月の燃料費、買い替えごとの設備投資量を積算したら３０年後には累計でこのくらいお金がかかりますという表になります。

　樹脂窓をどのように考えて計算したのかだけ、お伝えさせていただきます。まず、冬の南面日射熱量ですが、３３０Ｗ／ｍ^２×ガラス面積３．３６ｍ^２×透過率７０％×サッシ数５本×１か月の日照時間１５０ｈ=５８２ｋＷｈ／月という計算をして、１カ月にこのサッシ５本から入ってくる熱量が５８２ｋＷｈであることを算出します。

　次に、このサッシが窓ではなく、壁だった場合の熱損失を差し引かないとフェアではありませんので、窓から逃げる熱を、窓Ｕ値０．７９Ｗ／ｍ^２ｋ×サッシ面積３．６３ｍ^２×１カ月の暖房時平均温度差１５℃×１か月の時間７４４ｈ×サッシ本数５本=１６０ｋＷｈと算出します。

　壁だった場合のＵ値が０．３Ｗ／ｍ^２・Ｋとして１６０ｋＷｈ÷０．７９Ｗ／ｍ^２・Ｋ×０．３Ｗ／ｍ^２・Ｋ＝６０．７ｋＷｈとなりますので、先ほど算出した取得熱５８２ｋＷｈから、熱損失の差額１６０ｋＷｈ－６０．７ｋＷｈ＝９９．３ｋＷｈを差し引くと４８２．７ｋＷｈです。
　それを再度日照時間で割り戻すと４８２．７ｋＷｈ÷１５０ｈ≒３．２ｋＷとなり、日射があるうちは３ｋＷ程度の暖房をしている設備と考えられる訳ですね。他の設備は１カ月稼働し続けた場合のランニングコストを計算しているのに対し、窓は日射のある時間だけの暖房で考えるという点では、少しアンフェアな表かもしれませんが、ランニングコストの掛からない暖房であることが、お客様に伝わることが大切であると思いますので、ご容赦くださいませ。

　太陽の恵みをエネルギーに変える設備としては、太陽光発電が一般的ですが、もう一つ、太陽熱温水器という設備もあります。こちらも同じ土俵に乗せてあげることで、分かり易く比較してお伝えすることができます。集熱面積４ｍ^２の太陽熱温水器が１年間に集めることのできるエネルギー１５００ｋＷｈに合わせて太陽光発電システムを乗せた場合の比較となります。
　気を付けていただきたいのは、太陽熱温水器が生み出すｋＷｈは熱量としての単位ですが、太陽光発電のｋＷｈは電力量の単位です。

　太陽光発電の変換効率はどんどん良くなっておりますが、それでも今現在、その２倍ほどの効率を誇るのが、太陽熱温水器です。同じエネルギーで考えた時に、効率が倍なので、設置面積は半分で済みます。そして、初期投資も安く済み、仕組みがシンプルな分、メンテナンスいらずで長持ちです。
　家庭で使われるエネルギーのうち、最も大きいものは照明でも空調でもなく、給湯です。お湯をいかに効率よく作るか、また効率よく使うかということを考えると、とても優秀な設備です。
　太陽光発電の電力をヒートポンプにつないで、エネルギー効率を一気に逆転させることもできますが（効率１／２×ＡＰＦ３．０=効率３／２）、設備の初期投資金額が大きくなり、回収年月はさらに長くなってしまうため、トータルでかかる金額で比べると、やはり太陽熱温水器が得になりそうです。

　ただ、ご存知のように日本では太陽熱温水器の普及はあまり進んでおりません。電気のように何にでも使えるエネルギーを生み出すのではなく、お湯を作るだけというシンプルな設備であるため、用途が限られます。エコキュートや電気温水器との相性も良くありません。湯が沸く時間も日が傾くまでなどと、なかなか制限が多いです。（貯湯式の便利なものもありますが）電気のように使わない分は売れるということもありません。手軽さという点では太陽光発電がやはり便利だと思います。

　どちらを選ばれるのか、最終的には住まわれるお客様ですが、お客様が判断しやすいように、分かりやすく提示をしてあげるのは、私たち建築業者の務めだと思います。そして、そのために、私たちは自分でも色々なことを学ばねばいけないのだと思います。