基礎知識

太陽光発電設備の基礎知識(初級編)【機器・設備の名称と特徴について】

こんにちは、地方公務員のノリです。

僕は太陽光発電事業を2014年に始め、事業を行い5年以上経過しました。

現在は5基運用しており、このまま順調に売電収入を確保できれば、20年間で5,000万円以上の資産を得られる予定です。

 

これまで、サラリーマンや公務員の副業として、太陽光発電事業をお勧めしてきました。

サラリーマンや公務員におすすめの副業!【今すぐ太陽光発電事業を始めよう】こんにちは、地方公務員のノリです。 今日は、公務員やサラリーマンにおすすめの副業について書いてみたいと思います。 僕は給与以外に収入...

 

FITの恩恵を受けられる設備を購入できるのもあと1~2年ですが、まだまだ土地付きの設備が出てくると思います。

今日は、太陽光発電事業をこれから始めたい方向けの初級編として、太陽光発電設備についての基礎知識となる機器・設備の名称と特徴についてまとめます。

 

本記事の内容

以下、詳しく説明します。

 




 

◆太陽光発電設備を構成するもの

太陽光発電設備を構成するものとして、以下のものが挙げられます。

  • 太陽光モジュール
  • パワーコンディショナー
  • 架台・基礎

これらについて、一つ一つ見ていきましょう。

 

◆太陽光モジュール

太陽光モジュールとは、わかりやすい言葉で言い換えると、太陽光(ソーラー)パネルのことです。

種類

主に、シリコン系化合物系に分かれており、シリコン系のパネルが単結晶と多結晶があります。

 

シリコン系

・単結晶・・・変換効率が高く、現在の太陽光発で主流のパネル

・多結晶・・・単結晶パネルの製造過程に出るシリコンの端材で製造

       単結晶よりも安価

化合物系

曇りでも発電が多く、影に強い 高温時の発電ロスが少なく経年劣化しにくい

(最初の数年はわずかに発電量が増える場合があるとも言われております)

変換効率が低く、重量が重い

現在の太陽光発電設備の主流となっているのがシリコン系パネルになります。

 

シリコン系の単結晶パネルは製造技術が蓄積されているため、最も信頼できるパネルです。

変換効率が高く、発電効率がよいパネルになります。

 

ただし、パネルの一部に影がかかると、発電量が一気に下がりやすいデメリットがあります。

単結晶パネルは黒色で、多結晶パネルは青色をしています。

 

化合物系として有名なのがソーラーフロンティアのパネルです。

曇りの日でも発電しやすく、また、影がかかっても発電量が下がりにくいのが特徴です。

また、シリコン系パネルよりも化合物系のパネルは経年劣化での出力低下がしづらいと言われています。

変換効率が低く、重量が重いのがデメリットです。

 

・寿命

太陽光パネルの寿命は、20年~30年と言われています。

FIT全量買取の20年間だけでなく、それ以降の10年間は最低でも発電可能だと思われます。

 

・保証

主に、太陽光モジュールは、メーカー保証として、20年~25年の出力保証が付いています。

出力保証とは、メーカーが規定している最大出力値よりも低くなった時にパネルの交換や修理をしてくれます

保証される最大出力については、モジュールの経年劣化を加味した数値となっており、年々下がっていきますが、おおよそどのメーカーも20年後では初年度の80%以上の出力を保証する内容となっているようです。

 

太陽光モジュールは、メーカーが次々と新製品の開発をしており、年々効率が良くなっていますので、一概にどのメーカーが良い、悪いといったことはありません。

 

しかし、競争の激しい業界です。

メーカーが倒産したり、太陽光事業から撤退したりといったことも考えられ、製品保証が20年といえど、製造するメーカー企業自体がなくなっては保証が受けられません。

そういったケースも今後、出てくると思います。

その点を注意し、メーカーを選びましょう。

 

◆パワーコンディショナー

太陽光モジュールで発電した直流の電気を、交流へ変換する装置のことをパワーコンディショナー(パワコン)といいます。

 

パワコンの性能に大差はないですが、この数%の交換効率の差が長期で見ると事業収益に影響してくるので、太陽光発電事業に詳しい人ほど、こだわる部分になります。

 

また、太陽光発電設備での故障のほとんどが、このパワコンで起きています

夏の温度上昇により停止したり、落雷による停電でパワコンが止まってしまったり、雑草がパワコンの中に入り込みショートしたりといった、売電に影響がでる問題の大半が、このパワコンによるものです。

 

・寿命

特に重要な点は、パワコンは10年~15年で寿命と言われています。

20年間のFITによる固定買取期間中に、1度は交換が必要になってくるので、収支計画に必ず交換費用を含むことが重要です。

 

保証

メーカー保証はおおよそどのメーカーも10年間の保証がついております。

有料で保証期間を15年に延長しているメーカーもあるようです。

僕が考えているのは、9年目にしっかりと業者による点検を行い、異常があればこのタイミングで無償取替を行うのがベストではないかと思っています。

 

・その他

パワコンには自立運転機能というものが付いているパワコンがあります。

これは、停電時には通常パワコンは停止するのですが、太陽光発電設備で発電した電気でパワコンを起動させ、コンセントを設置しておけば、売電だけでなく、非常時の電源として活用することが可能になります。

なお、2020年の低圧FITの条件に、地域活用要件ということで、この自立運転機能付きのパワコンとコンセント設置が必須要件となる予定です

 

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◆基礎・架台

基礎・架台については、FITが始まった当初(2012~13年頃)と現在(2018~19年)では、主流となる工法が違います。

これまで様々な種類の基礎・架台がでてきました。

 

FITが始まった当初の主流は、コンクリート基礎(布基礎)、コンクリートブロック基礎に単管パイプ架台が主流でした。

これは僕の1基目の太陽光発電設備で、コンクリート基礎のブロックです。

架台については、単管パイプ架台です。

しかし、この工法は発電事業終了時の撤去費用を考慮すると非常に金額が高額になることや、布基礎の場合に地震などで亀裂が発生じるケースもあり、現在はあまり使われておりません。

※地盤の状態により、現在でもコンクリート基礎を使用する場合もあります。

 

その次に多く施工されたのが、単管パイプを使用した基礎、架台です。

単管パイプを使った工法は安価で、部分的に修繕が必要になった場合に柔軟に対応可能ということで、一時期は非常に多く採用された方法です。

 

僕の2基目の設備は、単管パイプを基礎として使用し、その上にアルミ架台を載せているタイプです。

しかし、単管パイプ基礎、単管パイプ架台では、台風などの強風時にパネルにかかる風圧で太陽光発電設備が倒壊する事故や、積雪により単管パイプ基礎が沈下し設備に悪影響を及ぼすケースが発生しました。

単管パイプでは、引き抜き強度が弱い場合があり、軟弱地盤には向かないということで、こちらも現在はあまり使われておりません。

 

そして、現在、主流となっているのが、スクリュー杭とアルミ架台です。

スクリュー杭は、引き抜き強度が強く、さらに施工が簡単で、さらに撤去も楽に行えるということで現在はほとんどがこのスクリュー杭を使った基礎となっております。

地盤が弱い場合も、スクリュー杭の長さを長くすることで強度を取ることもできます。

 

こちらがスクリュー杭とアルミ架台を使った設備です。

アルミ架台は、安価で強度もあり、劣化も抑えられるということで、ほとんどの架台がこのアルミ架台となっています。

※積雪エリア仕様でパネル全面を地面から1.5メートルの高さにしています。

また、地面を砂利敷きにしていることで、雑草対策になります。

 

◆まとめ

  • 太陽光モジュールはシリコン系(単結晶・多結晶)と化合物系に分けられる
  • 単結晶パネルは出力が高く、変換効率が高い
  • 化合物パネルは曇空や高温度の環境に強い
  • パワーコンディショナーは売電収支に関わる重要な装置で、故障が一番起きやすい機器。
  • コンクリート基礎や単管基礎、単管パイプ架台での施工が多く行われたが、現在はスクリュー杭基礎とアルミ架台が主流となっている

設備の基礎知識は以上となります。

 

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土地付き太陽光発電設備では、販売業者によりメーカーとのつながりや保証があるため、モジュールやパワコンが指定され、変更できないケースが多いので事前にしっかりと確認しましょう。

どうしても希望するメーカーがあるのであれば、変更可能かどうかも相談するのもひとつの方法です。

 

太陽光発電設備の物件選びのポイントはこちらの記事をご覧下さい。

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以上、太陽光発電の基礎知識(初級編)【機器・設備の名称と特徴について】でした。

最後まで読んでいただき、ありがとうございました。