太陽から1年間に供給されるエネルギーの量は、およそ
4.2 GJ/m2 です。
人間の活動と、太陽からのエネルギー量を比較します、比較対象は、建物が集中している4つの業務エリアです。冷房、暖房、給湯等のエネルギー使用量は、地域冷暖房のデータから実績値を使用しました。電力使用量は、供給先延べ床面積に原単位を乗じて求めました（表2-1-1参照）。
地域冷暖房が供給する熱は、建物の冷暖房や給湯の熱に利用されます。50階前後の超高層建物群や高級ホテルが集まる西新宿（容積率およそ1,000％）では年間の太陽からの放射量の倍以上の熱が利用されていますが、その他の地区では、ほぼ太陽からの放射量程度かそれ以内のようです。
太陽から1時間に供給されるエネルギーの量は、およそ1kW/m2 です。
表2-1-2に新宿新都心地区の地域冷暖房の装置容量等との比較を示します。「電力」は「契約電力」の原単位として「45W/m2」を供給延床面積に乗じた値です。冷熱の供給区域面積当りで「1.35 kW/m2」でした。「装置容量」や「契約電力」には、余裕が含まれますが、1時間当りの太陽エネルギー量に匹敵する数値であることがわかります。
人間の活動によるエネルギー使用量が多くなっていますが、太陽からのエネルギー量がまだまだ大きいことがわかると思います。
30A契約の家での標準的な住宅用太陽電池の設置面積は、太陽電池の効率を10％とすると、
30A×100V＝3000W（3kW）
3kW÷10％÷1 kW/m2＝30m2 必要となります。
以下、「東京（東京圏）」で比較します。
東京電力の供給範囲は、だいたい、東京、神奈川、山梨、埼玉、千葉、群馬、栃木、茨城の1都7県になります。その1都7県の面積と、その「市街化区域」面積を表2-1-3に示します。
「市街化区域」とは、都市計画法の定義で「既に市街地を形成している区域、および概ね10年以内に優先的、計画的に市街化を図るべき区域」です。つまり、「建物が建っている地域」と理解して、その建物の屋根に「太陽電池」を設置した場合を検討します。全ての屋根に設置することは難しいと思われるため、
①「市街化地域」の半分が「道路」と仮定します。
②「道路」以外の敷地の半分に建物を建物が建っている（建蔽率50%）とします。
③建物の屋根は切妻で、南側のみ（50%）に設置します。
④屋根への設置面積は、屋根面積の80%とします。（図2-1-1参照）
つまり、50%×50%×50%×80%＝10% 「市街化地域」面積の10%（1都7県面積の1.24%）とします。
太陽電池の設置面積：4,557.68 km2×1,000,000m2/km2×10%＝455,768,000 m
太陽電池の発電能力：455,768,000 m2×10％×1 kW/m2＝45,576,800 kW （4,557万kW）
東京電力の最大電力
：約6,430万k
東京電力の最大電力の方が1.41倍程度大きいのですが、ほぼ同じような数値となります。発電効率が14%または、設置面積が1.41倍になると、全く同じ数値となります。
メガ・ソーラーが乱立しました。空いている土地に建設しようとしたため、市街地から遠く離れた立地となり、近くに容量の大きな電力ケーブルがなく、せっかく発電した電気を電力会社が受け入れて貰えないことが問題になりました。離れた土地に建物を建てる場合で、近くに容量の大きいケーブルが無い場合、普通、電力会社に「引込負担金」を支払い、近くまで容量の大きいケーブルを持ってきてもらいます。電力会社は、1社または1個人のためだけに投資をすることは、公平性の観点からできません。しかし、太陽光発電の場合、その前提を無視して、新聞等が問題にしていましたが、おかしな話しです。
市街地の建物の屋根に「太陽光発電」を載せた場合、上記のようなケーブルの問題は発生しません。まさに「地産地消」となります。
また、「認定」された太陽光発電量が、その地域の電力会社の「最大電力需要」を上回り、FITに基づく太陽光発電の電力受入が、一時中断しました。電気事業法では各電力会社には供給区域内の保全が義務付けられています。したがって、「最大電力需要」を上回る太陽光発電量を受け入れることはできません。「電力会社同士で融通すればよい」との議論がありますが、電力会社同士は資本の異なる民間会社同士です。「トヨタの車が足りない時に日産の車を売ること」に相当します。ルールが無ければできないことです。そのルールも株主の利益に反することは難しいでしょう。2015年4月1日に「電力広域機関（OCCTO）」が稼働しました。今後の動きに期待したいところです。しかしながら太陽光発電のように、発電量の変化が激しい電力を制御しながら使い切ることができるとは思えません。蓄電池やPower to Gas等が必要になると思われます。
太陽電池は、昼間、しかも晴れた日にしか発電できません。1年の間には、晴れたり曇ったり、雨が降ったり、しかも半分は夜です。だいたい1年間に装置容量の1,000時間分の発電を行うと言われています。つまり、
45,576,800 kW（4,557万kW）×1,000h＝45,576,800,000 kWh（45,576 GWh、455.7億kWh）
いっぽう、東京電力の年間発電量に関して、図2-1-2に2005年以降の年間販売電力量のグラフを示します。3.11以降でも2,700億kWh（270,000GWh）と、年間の太陽光発電量の約6倍となります。
東京電力の発電力に関して調べました。図2-1-3に東京電力の2010年の1時間当たりの電力量を1年分グラフにしました。1年間は8,760h（＝24h×365日）のため、8,760本の棒グラフで表しました。少々わかりづらいので、1日の最大電力と最小電力に絞ったグラフを図2-1-4に示します。1日の最小電力でも、およそ20GWは下回らず、30GW程度が多くなっています。これらは、工場等の夜間操業や蓄熱調整の結果です。もしも昼間の電力だけ増えた場合、それに合わせて発電所を建設すると発電量は増えますが「稼働率」が下がるため、経済的には苦しくなります。夜間の電力使用量を増やして「負荷平準化」を進めてきた電力会社の努力の賜物と考えます。
したがいまして、太陽光発電だけで、「東京（東京圏）」の電力量を全て賄うのは、困難であることがわかります。
しかしながら、見方を変えると、建物の影が太陽電池に掛からないように建物を計画的に配置することで、再生可能エネルギーの内、太陽光発電のみで、電力量の17%程度を賄えることになります。もしも「市街化地域」面積の20%に太陽電池を設置できたら、2倍の35%近くを賄えるかもしれませんが、最大電力発生時に、最大電力の約2倍の発電量となるため、必要量を超えた分を全て蓄電池に蓄えるには、相当な量の蓄電量となるため経済的ではありません。
