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太陽光発電O&Mブログ

太陽光発電O&Mのメリット・デメリット 12

太陽光発電所のO&Mを考える上で、メリット・デメリットを考察します。

太陽光パネルの故障は、小さな損失の内に対処することが大切です。

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O&Mのメリットのひとつ、

太陽光発電所の売電利益の損失を最小限にできる

という点を説明します。

売電利益の損失を招く主な要因は以下。

A. 系統側理由による売電停止
B. 草木による影
C. 太陽光パネルの汚れ
D. パネルの故障・経年劣化
E. パワコンの故障・経年劣化
F. 積雪による発電低下

A. については、こちらこちらのブログをご覧ください。
B. については、こちら
C. については、こちらをどうぞ。

今回は、D. パネルの故障・経年劣化についてです。

まず経年劣化についてですが、太陽光パネルの出力保証として多くのメーカーが「リニア保証」をアピールしています。
「リニア保証」とは、保証値を毎年スライドさせることで、
1年目は定格出力の98%以上を保証し、2年目はそこから0.7%引いた97.3%以上、3年目はそこから0.7%引いた96.6%以上、4年目はそこから0.7%引いた95.9%以上を保証するという具合。

これを20年まで繰り返す「20年リニア保証」や25年までの「25年リニア保証」などがあります。

毎年減らされる0.7%が、メーカーが考えている『経年劣化の最大値』と見ても良いでしょう。
分かりやすく言うと『毎年0.7%ずつ発電量が減っても、それは経年劣化で仕様の範疇。故障ではない』ということです。

発電量のシミュレーション値で、この経年劣化を計算していない(初年度から20年後まで、100%発電することになっている)場合がありますが、それはちょっと甘い数値と言わざるを得ません。

20年後には経年劣化で定格出力の80%程度まで下がっているもの、と考えて事業計画を立てた方が安全でしょう(1MWの発電所で年間4000万円の売電金額があるとして、20年後には3200万円に下がる、ということ)。

この経年劣化によるジリジリとした減少よりも、急激かつ大幅に発電量が減少した場合、パネルの故障を疑います。

パネル故障でよく見られるのは、『バイパスダイオードの故障』『内部配線の断線』です。
どちらも説明すると大変長くなりますので省略しますが、パネル1枚の故障が、1枚分の発電量減少だけでは済まない、という点が太陽光発電の独特なところでしょう。

バイパスダイオードの不具合はサーモカメラでも発見できる

パネルの不具合はサーモカメラでも発見できる

10枚、20枚と直列でつながったパネルを『ストリング』と呼び、この単位ごとに最善の発電をするようになっています(設計思想により違う場合もありますが、これが最もポピュラー)。
そのため、直列の中の1枚が故障した場合、それに引きずられて『ストリング』全体の発電効率が下落します。

20枚の『ストリング』の場合、年間売電金額はおよそ20万円(パネル1枚につき約1万円、もちろん売電単価や天気により変わりますが、おおよその目安として)程度。
仮に1枚のパネルの故障で、ストリング全体が20%発電量ダウンしたとすると、年間で4万円の損失となります。

1MWの高圧発電所の場合、年次点検で3枚程度の不具合パネルを発見しますが、3ストリングで20%ずつダウンすると12万円の損失となります。
点検で不具合パネルを特定して交換しない限り、故障パネルは自動で治ったりはしないので、毎年損失が積み重なっていくことになります。

パネルの不具合は、当初は小さな売電ロスから始まりますが、積み重なることで大きな損失に成長し、最後はホットスポットが暴走し危険性の問題にまで発展します。

そうなる前に定期的な点検で不具合の徴候を見つけられれば、最小限の損失で抑えることができます。

→つづく

2018/2/1 エナジービジョン 代表取締役 奥山 恭之

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太陽光発電の発電量低下の原因一覧
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