日経クロステック① 点検･運用･O&M-関連

1月中旬、甲信地方にある出力約3MWのメガソーラーで、ドローン（無人小型飛行体）を使った太陽光パネルの点検が実施された。調査を担当したのは、エネテク（愛知県小牧市）である。

今回は、太陽電池セル（発電素子）で生じる代表的な不具合の一つである、バスバー（セル上の太い金属配線）が断線した事例を紹介する。製造工程の中で、バスバーを形成するはんだによる配線の不良が原因で生じる。はんだ付けの不良や、はんだ材料そのものの不具合が原因となる。

今回は、腐食による不具合の事例を紹介する。太陽光発電所が稼働後、発電の異常を示した太陽光パネルが顧客から持ち込まれた。調べてみると、セル（発電素子）やジャンクションボックスなどに異常は確認できなかった。そこで、送電ケーブルや、隣のパネルの送電ケーブルと接続するためのコネクターを調べることにした。

メガソーラーにおいて、トラブルの原因となるのは、太陽光発電システムの設計や施工の不備や不具合、動植物など周囲の自然、天候だけに留まらない。立地によっては、例えば、隣接地にあるスポーツ施設に起因すると推測される、太陽光パネルの損傷がある。隣の土地に、グラウンドやゴルフ場、ゴルフ練習場があるメガソーラーでは、太陽光パネルのカバーガラスが、円球状に凹んだ部分を起点とし、割れていることがある。

太陽光パネルの「バックシート剥がれ」の起きた発電所を取り上げる。最近、ドローン（無人小型飛行体）による熱分布画像の空撮で発見しやすい不具合の一つとなっているという。

今回のシリーズでは、中部電気保安協会の本店 保安部 太陽光プロジェクトチームによる、太陽光発電システムのトラブル事例や、それらのトラブルへの対応策、所属する電気主任技術者にどのように助言しているのかについて紹介する。

2012年7月から施行された固定価格買取制度（FIT）によって、日本各地にメガソーラー（大規模太陽光発電所）が続々と稼働し始めた。だが、膨大な数の太陽光パネルを20年間、どのように監視し、どのように保守していけばよいのか。日本PVプランナー協会の理事で、横浜市で太陽光発電システムのEPC(設計・調達・建設)サービス企業を経営している池田真樹氏に聞いた。

　今回のシリーズでは、エネテク（愛知県小牧市）が、太陽光発電所の点検やO&M（運用・保守）サービスを担う中で対応してきたトラブル事例を紹介している。同社は、2007年に設立された電気設備工事会社で、太陽光発電の施工も多く担当してきた。O&Mサービスでは、点検時に原因分析だけでなく、状況によっては、その場で不具合の原因を解消するといったワンストップの対応が特徴となっている。

今回のシリーズは、太陽光発電システムの構築や保守などで知られるネクストエナジー・アンド・リソース（長野県駒ケ根市）の担当者に、固定価格買取制度（FIT）に基づくメガソーラー（大規模太陽光発電所）のO&M（運用・保守）の状況などについて聞いている。前回は、監視（モニタリング）の基本的な手法の解説と、主に気象センサーの活用による事例を紹介した。第4回では、十数枚単位の太陽光パネルの発電状況を把握する「ストリング監視」の活用や、こうした監視データを活用することで不具合を早期に発見できた例などを紹介する。

大規模な太陽光発電所のO&Mでは、ストリング（パネルの直列回路）ごとの発電量監視が、不具合パネルの早期発見に有効――との声は多い。ただ、ストリング監視を導入したからといっても万全ではない。鹿児島県で稼働中のメガソーラー（大規模太陽光発電所）では、稼働後1年半足らずで、検査機器によって不良パネル26枚を発見した。ストリング監視をしていたが、気付かなかった。

前回に続き、太陽光発電システムの構築や保守などで知られるネクストエナジー・アンド・リソース（長野県駒ケ根市）の担当者に、固定価格買取制度（FIT）に基づくメガソーラー（大規模太陽光発電所）のO＆M（運用・保守）の状況などについて聞いた。第2回目となる今回は、O＆M体制の構築に関する課題や、あるべき姿などを紹介する。

　新型コロナウイルス（COVID-19）の感染拡大・パンデミックによる景気後退など困難な環境の中、断続的な生産と設備の閉鎖にもかかわらず、2020年における世界の太陽光発電市場は、高いレジリエンス（回復力）を発揮した。

太陽光発電システムは、地上や建物の屋根の上といった場所だけでなく、ため池の水上にも設置されるようになってきた。水の上に太陽光発電システムを設置する場合、雷への対策としては、どのような違いや影響があるのだろうか。

太陽光発電設備の施工やO&M（運用・保守）サービスを手がけるエネテク（愛知県小牧市）は7月4日、本社内に太陽光発電システムの遠隔監視拠点「ソラパト監視センター」を開設すると発表した。7月6日に稼働を開始する。

今回、紹介するのは、太陽光発電所において、雨が降った時のみに生じる地絡の例である。雨の日にパワーコンディショナー（PCS）単位の遠隔監視システムが地絡を検出し、稼働を停止するものの、再起動後、雨天以外であれば、通常通りに発電が復旧する。その後、再び雨が降った日には、またPCSが停止する。

太陽光発電所で多く起きているトラブルの一つが、落雷によるものである。雷対策などを手がけるサンコーシヤ（東京都品川区）による、落雷に伴う太陽光発電設備への影響や、その対策などを紹介する。

＜第11回＞停電時にメガソーラーが自立運転するためには、どのような設備が必要になるのでしょうか?（上）

現地に到着してみると、まず「どうやって発電設備に近づけばよいのか」と考え込んでしまうような場所だった。道路わきの斜面の下に立地している。この斜面は急で、下りて平らになった場所には、ギリギリまで太陽光パネルが並んでいる

メガソーラーなどの太陽光発電所では、主に結晶シリコン系と化合物系の2種類の太陽光パネルが使われています。化合物系では、CIS型が広く使われています。結晶シリコン系の太陽光パネルは、数十枚の太陽電池セル（発電素子）を直列に接続し、耐候性のパッケージに収めたものです。太陽電池セル1枚当たりの出力は4W程度です。この太陽電池セル60枚を、直列に繋ぐことによって、240Wの出力を得ることができます。ただし、直列接続のため、1枚でも太陽電池セルが、故障などによる不具合や、影によって発電しなくなると、直列接続されているすべての太陽電池セルに影響が及び、出力が大幅に低下してしまいます。

このシリーズでは、中部電気保安協会の本店 保安部 太陽光プロジェクトチームによる、太陽光発電システムのトラブル事例や、それらのトラブルへの対応策、所属する電気主任技術者にどのように助言しているのかについて紹介する。同チームがまとめたトラブル事例集を基に、同チームの寄稿によって構成している。