日経クロステック⑤ 故障-関連

太陽光パネルには、製造時や輸送・設置時、また経年劣化によって、さまざまな不具合が生じる場合がある。こうした不具合や、検知するための手法について、今回からケミトックス（東京都大田区）が評価サービスを通じて得た事例や知見について紹介していく。第1回目は、PIDによる不具合や、その原因などについて紹介する。

前回紹介したような出力低下につながる不具合であるPID（potential-induced degradation）は、主に結晶シリコン型太陽光パネルで生じる。特定の条件下において、太陽光パネルに高い電圧がかかり、出力が低下する。太陽光パネル内のセル（発電素子）とアルミ製フレーム間に、電位差が生じることで起きる。高温・高湿、システム電圧などの条件が影響しているとされている。

今回は、「スネイルトレイル」について紹介する。太陽電池セル（発電素子）の表面に、黒色、または、白色の線状の模様が発生する現象を指す。カタツムリ（スネイル）が、はうように歩いた跡（トレイル）のように見えることから、スネイルトレイルと呼ばれている。

前回に続き、「スネイルトレイル」について紹介する。スネイルトレイルを生じないようにする対策の候補は、主に三つある。一つ目は、結晶シリコン系のセル（発電素子）に、マイクロクラックを生じさせないことである。二つ目は、バックシートに水分を透過させないこと。三つ目は、封止材内における化学反応を抑えることとなる。

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、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。第7回目となる今回は、同社の太陽光パネルのリユース（再使用）ビジネスを通じて蓄積された、太陽光パネルの劣化事例のうち、セル（発電素子）のクラック（割れ）に起因するものについて紹介する。

消費者庁は1月28日、住宅用太陽光発電システムから発生した火災などに関する報告書を公開した。

太陽光パネルには、製造時や輸送・設置時、また経年劣化によって、さまざまな不具合が生じる場合がある。こうした不具合や、検知するための手法について、ケミトックス（東京都大田区）が評価サービスを通じて得た事例や知見について紹介している。

最近では、ドローン（無人小型飛行体）による空撮から、PID（potential-induced degradation）の疑いのある太陽光パネルを発見する例が出てきたという。

今回は、「バイパスダイオード」の不具合を紹介する。結晶シリコン型のパネルは、すべてのセル（発電素子）を直列で接続している。そのため、不具合によって発電しないセルが1枚でも生じると、太陽光パネル全体に影響を及ぼし、出力が低下してしまう。バイパスダイオードは、こうした太陽光パネルの構造上の弱点を補う機能を担っている。

太陽光パネルは、世界のさまざまな地域で使われている。スペインやイタリアのように、比較的、雨が降らない地域もあれば、日本のように高温多湿の地域もある。例えば、海岸沿いなどでは、塩霧が樹脂製バックシートを腐食する。この結果、湿気が侵入することになる。湿気が樹脂製バックシートを損傷し、透水率が1日あたり1～3g/m2まで高まってくる。こうした現象が、日本のような湿度の高い地域で生じると、トラブルにつながる恐れがある。

太陽光パネルには、製造時や輸送・設置時、また経年劣化によって、さまざまな不具合が生じる場合がある。こうした不具合や、それを検知するための手法について、ケミトックス（東京都大田区）が評価サービスを通じて得た事例や知見について紹介している。

今回から、九州の中小企業が太陽光のO&Mに関して団結し、地域の担い手としての受け皿を目指す団体、太陽光発電アフターメンテナンス協会（福岡市博多区）と、同協会の代表理事を務めている、地元企業の工（たくみ）オフィスの宗貞貴洋代表取締役によるトラブル事例の解説を、3回にわたって掲載する。同協会は、太陽光発電のメンテナンスに関する情報共有や、共通化できる技術の標準化などを目指しており、九州の地域の中小企業をはじめ、全国的に太陽光発電関連の事業を展開している企業などが加盟している。

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、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。第6回目となる今回は、同社の太陽光パネルのリユース（再使用）ビジネスを通じて蓄積された、太陽光パネルの劣化事例のうち、ハンダ付けの不良に起因するものについて紹介する。

従来の太陽光パネルの課題の一つに、周囲を覆うアルミ製フレームと、カバーガラスの境に、土埃などが溜まりやすいことがある。フレームによる段差が、土埃などを堰き止めるように働くことで、傾けて設置したパネル底部のフレームとガラスの境で生じる。土埃だけでなく、桜島や阿蘇山などの火山に近いメガソーラーでは火山灰が、北海道や北陸、東北などの多雪地域では雪が、同じ理由でパネルの上から落ちにくくなる。

両面ガラスの太陽光パネルによる信頼性の向上について、中国の大手太陽光パネルメーカーの日本法人であるトリナ・ソーラー・ジャパン（東京都港区）が開催した発表会の内容から紹介している。従来の樹脂製バックシートを使った太陽光パネルにおける信頼性の課題を、2枚のガラスで挟み込んだ密閉構造によって解消する（関連ニュース、メガソーラー探訪の関連記事）。

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。

今回から、両面ガラスの太陽光パネルによる信頼性の向上について、中国の大手太陽光パネルメーカーの日本法人であるトリナ・ソーラー・ジャパン（東京都港区）が開催した発表会の内容から紹介する。従来の樹脂製バックシートを使った太陽光パネルにおける信頼性の課題を、2枚のガラスで挟み込んだ密閉構造によって解消する。

「クラスタ故障」は、不具合によって出力の低下したセル（発電素子）が生じた結果、バイパスダイオードが働いて、パネルの3分の1ごとにわかれている複数のセルの組（クラスタ）ごと、発電を停止している状態を指す。

太陽光パネル間のケーブルとケーブルを結ぶコネクタに穴が開き、絶縁不良を引き起こしていた例を紹介する。エネテクがO&Mを受託している出力約260kWの高圧配電線に連系している太陽光発電所における例で、同社が精密点検と呼んでいる年次点検の際に発見した。

今回は、太陽光パネルの評価に関する国際規格である「IEC61215」の改定に関して、取り上げる。ケミトックスが6月2日に開催したIEC改定に関するセミナーの抜粋となる。屋外において長期間、高い信頼性で使用できるパネルに必要な要件を定めたもので、より正確な発電量の予測や太陽光パネルに生じる不具合の抑制と関連が深い。

この発電所では、他の部分にも設計や施工のミスによる不具合が見られた。そのうち大きなものが、太陽光パネルを接続するコネクターや、その周辺の電線の多くが、溶けたり焼損したりしていた。

報告書は、13件の火災などの事故調査を経て、発火に至るプロセスを推定している。この推定を基に、火災の起きていない他の稼働中の住宅用太陽光を調査し、実際に発火に至るプロセスの最中にある状況の発電設備も発見した。

太陽光パネルには、製造時や輸送・設置時、また経年劣化によって、さまざまな不具合が生じる場合がある。こうした不具合や、それを検知するための手法について、ケミトックス（東京都大田区）が評価サービスを通じて得た事例や知見について紹介している。