今こそ過積載で売電収入をUP!

21円案件でも過積載で高利回り発電所が設置可能です!

毎年FITの買取価格は低下を続け、27円の売電価格になった頃から、
太陽光発電事業の検討を行っている方が減ったと、いろんなところから話を聞きます。
太陽光発電事業者だけでなく多くの設置会社が撤退しているところからも、
今まで「儲かる」「安心」という二大メリットで設置件数を大きく伸ばしていた太陽光発電も、
もう終わりなのかな…と考えてしまいそうです。

平成29年度、FIT価格は21円に決定し、昨年度よりさらに『過積載』のご相談が増えています。
少しでも多くの発電量を確保し、売電収入を底上げしたいと考える方が増え続けている印象です。
過積載の発電所を上手く作ることが出来れば、今までと遜色がないくらいの売電収入を得ることも可能になります。
過積載はこれから太陽光発電事業を行う方にとって、まさに救世主と呼べる選択なのです!

◆『過積載』って何?
◆『過積載』の仕組み
◆低圧『過積載』システムの収支
◆『過積載』が出来る理由
◆『過積載』のメリット
◆『過積載』の注意点

 

 

『過積載』って何?

そもそも、過積載って何のことなんでしょうか?
一般的には車載荷量について使う言葉ですが、太陽光発電事業における『過積載』は次の通りです。

“パワーコンディショナ容量よりもパネル容量を多く設置すること”

上記のような言葉が定義されているわけではなく、このように認識されて使われている言葉です。

 

よくある例としては次のようなパターンです。

低圧の発電所にするため
①パワコン49.5kWに対して太陽光パネル54.5kWの設置を行う。これは過積載率110%のシステムです。
対し、②パワコン49.5kWに太陽光パネル99kWの設置を行えば、過積載率200%のシステムになります。

実際の数値に置き換えてみるとわかりやすいですね。

 

今まで太陽光発電事業を行った方だとわかると思いますが、実はほとんどの発電所は過積載で設置されています。
パワコン容量とパネル容量が一緒ということはまずありませんので、過積載ではない発電所を探すほうが難しいと思います。
そのため、多少過積載している程度であれば、それは太陽光で言うところの『過積載』とは呼ばれません。
これまでは、パワコンの総容量に対して、パネルの総容量が1.4~1.7倍くらいを『過積載』と呼んでいました。
上図の①54.5kWのシステム(過積載率110%)などがその一例です。
しかし最近では、2倍、場合によっては2倍以上のパネルを載せたシステムを、『過積載』と呼ぶようになりました。
上図の②99kWシステム(過積載率200%)がその一例です。

 

 

『過積載』の仕組み

前述の通り、最近ご相談の多い『過積載』は50kW未満の低圧の発電所に、90kW~100kW以上のパネル設置を行うシステムです。
よくあるご質問は、「パワコンは49.5kWなんだから、結局49.5kW以上は発電しないんじゃないの?
というものです。当然の疑問ですし、もちろんその通りです。
ではどうしてそんなに多くのパネルを積む必要があるのでしょうか。
それはこんな理由からです。


上図のように、太陽光発電は日の出とともに発電を行い、日照量が多くなるにつれて発電量が増え、
お昼を境に徐々に発電量が下がっていく山のような発電を行います。
1日の間で、パワコンが定格出力にまで達する時間は、そう長くはないのです。
全力で働いている時間は、最も日射量の多い季節でも、2~3時間程度。
あとはゆっくり起動していき、またゆっくり待機状態へ戻っていく、この繰り返しです。
『過積載』とは、パワコンが全力で働く時間を延長できるシステムなのです。

 

上図のオレンジの部分が、定格出力50kW~55kW程度のシステム
グリーンの部分が95kW~100kWの『過積載』システムです。
朝のパワコン起動時間で、オレンジに比べてグリーンは発電量が跳ね上がっていることが分かります。
定格の2倍近くのパネルを積載しているので、日の出とともに発電量がすぐ定格に達するため、
パワコンが最初から全力稼働なわけです。

 

もちろん、パワコンの定格出力は同じなので、ピークカットラインが変わるわけではありません。
ピークカットを超えた発電分は売電できないので、すべて捨てられてしまうことになります。
ですが極端な話、太陽が出ている間、常にパワコン定格出力の49.5kW分パネルが発電し続ければ
低圧の発電所でも今より多くの発電を行うことができるようになるのです。

 

さらに、設置地域によって変動はありますが、当然ながら年間通してずっと晴れの日ばかりではありません。
曇りの日には、大幅に発電量が低下してしまうのが太陽光発電の特徴です。
しかし『過積載』することによって、曇りの日でも一定の発電量を確保することができます。
上図の左は晴天の日の発電量推移、右は曇りの日の発電量推移です。
曇りの日は、日中でもパワコンの定格出力に届かないことが予想されますが、
ここでも『過積載』によって発電量が底上げされていることが分かります。

晴れの日も曇りの日も発電量を底上げできる、つまり年間通して売電収入をアップさせることが可能なのです。
売電収入を増やすための『過積載』という仕組みがわかりましたか?

 

 

低圧『過積載』システムの収支

『過積載』システムでは実際のところどれだけ売電収入が増えるのでしょうか。
埼玉県川越市で100kW過積載の発電所を設置した例を挙げて、実際の数値を比較していきます。

『過積載』システム年間発電量(kW)
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月
約50kW 4,146 4,707 6,074 6,286 6,654 5,542 6,061 6,731 5,246 4,663 3,852 3,737
約100kW 7,445 8,105 9,799 9,850 10,503 8,854 9,796 10,695 8,606 7,947 6,873 6,724

 

約50kWシステムの年間発電量 約100kWシステムの年間発電量
63,705kWh
111,659kWh

 

『過積載』費用と利益の収支
パネル容量 パネル枚数 初期費用 単年利益 20年利益 収支
約50kW
55.755kWh
189枚
¥10,537,695
¥1,444,829
¥27,564,317
¥13,883,206
約100kW
102.66kWh
348枚
¥17,280,000
¥2,532,426
¥48,313,382
¥29,307,700

上の表を比較してみると、年間発電量が約50kWシステムと約100kWシステムでは、1.7倍以上違います。
しかし初期費用も1.7倍になるわけではありません。
パワコンの台数が同じこともありますが、工事費用は容量が大きくなるほどkW単価が下がる傾向にあるため、
このような差が出てくるわけです。同じ工事をするなら、容量が大きい方がお得なわけですね。

 

 

『過積載』が出来る理由

過積載はきちんと理解して設置を行えば、「高い収益」を「安心して」得ることが出来ます。
パワコンは性能的に通常の容量よりも多く接続できるようになっているからです。

 

少し技術的なことになりますがパワコンに接続できるパネル枚数は、簡単に記載しますと下記のような計算式で算出できます。

(パワコンの入力電圧の90%÷パネルの開放電圧)×(パワコン入力電流÷パネルの出力電流値)=パネルの設置枚数

※入力電圧÷パネルの開放電圧はストリングや電極ごとといった場合もあります
※パワコンの最大入力電力の範囲内に総容量を収めることが出来れば基本的に問題はありません

 

計算式では良くわからないので、実際の数字を当てはめてみます。
一般的に良く使われるSMA三相9.9kWパワコンと、ネクストエナジー単結晶295Wパネルの場合だと下記のようになります。

 

◆パワコンの入力電圧範囲の最大値 600(V)

◆パネルの公称開放電圧値 39.64(Voc)
※メーカー公布資料

600V÷39.64V=15.136・・・

小数点以下切り捨てなので、15枚が最大直列数になります。
※但し、冬場に気温が下がることで電圧値が上がることを踏まえ、70℃~-20℃での電圧値を算出する必要はあります

◆パワコンの入力回路数(もしくは入力端子数) 6入力端子

15直列×6入力端子90枚

1台あたりの最大積載枚数は、90枚になります。

 

確認していただいてわかるとおり、パワコン容量より高いパネル容量を設置することが可能となっています。
そのため、過積載といっても車の過積載とは異なり、技術的には問題の無い容量になります。

但し、前述の計算はシステム設計をする上での単純化されたものです。
実際には、設置地域の寒暖差などを考慮し、余裕率90%で計算する場合も多いです。
メーカーによって過積載率の保証範囲が決まっているため、詳細についてはお問い合わせ下さい。

 

 

『過積載』のメリット

上記の通り、『過積載』には次のメリットがあります。

①パワコンの最大出力をより長時間引き出すことで、発電量を増加できる
②同容量のパネル枚数で高圧設備を設置するより、設備コストを抑えられる
③同容量のパネル枚数で高圧設備を設置するより、連系負担金を減らすことができる

 

売電価格が下がってきたため、これから太陽光発電事業を検討する場合、
初期費用をできるだけ下げることが収益を多くあげるための一番の近道です。

『過積載』を行うことで、21円案件でも十分な収益を上げることが可能ですので、ぜひご相談ください。

 

 

『過積載』の注意点

とはいえ、過積載もよいことばかりではありません。
過積載を検討する際には次の点に注意する必要があります。

① メーカー保証はどうなっているのか?
② ロス値をきちんと把握しているか?
③ 抑制対策がきちんと取られているか?

この点にきちんとした説明を受けずに、業者任せで『過積載』を行うと逆に非効率的なシステムになってしまう可能性があります。
事前に一つずつ確認を取るようにしましょう。

 

①メーカー保証はどうなっているのか?

ほとんどのメーカーは『過積載』に対する保証を行っておりません。
まったく行っていないわけではなく、通常パワコン容量の1.3倍程度といわれています。
※どのメーカーも明確な数字を持っていないことが多いです

しかし、メーカーによっては過積載2倍程度でも保証を出してくれる場合もありますので、
保証を出してくれるメーカーを選びましょう。
また、個々の案件ごとに保証を出すかどうか査定するメーカーもあるため、
ご自身の案件がシステム保証が適用されているのかどうか、きちんと確認することが大切です。

 

但し、保証適用するかどうかを、パネルメーカー側ではなくパワコンメーカー側の判断に任せているメーカーもあります。
要するに、「パワコンメーカーさんの方でOKが出てるなら、うちもOKです」というメーカーさんです。
こういったメーカー毎の基準は複雑でややこしいので、ご自身のメーカーはどうなのか、ご相談いただくのがよいと思います。

 

② ロス値をきちんと把握しているか?

『過積載』を行うと年間の数%ピークカット電力を捨てる時間が出てしまいます。
具体的な数値を計算することは非常に難しく、正確なロス値を把握することは困難ですが、
大体のロス値は出ますので過積載を考える際には数値を確認するようにしましょう。

 

『過積載』は、ただひたすら載せればいいというわけではありません。
同じメーカーの同じパネル、パワコンを使用したとしても、設置場所が違えばロス値も変わってきます。
年間総日射に対し晴天の割合が高い地域では、そもそも発電量が多いわけですから、そこまで『過積載』する必要はありませんし、
逆に『過積載』し過ぎることでピークカット量ばかり増えて効率性が悪くなる場合もあります。
最も効率のいい『過積載』=『最適過積載』率を考慮してシステムを構築することが大切です。

上図は、各地の年間発電量と過積載率とを数値化し、設備の稼働時間をグラフ化したものです。
黒い矢印マークが、パネルのパフォーマンス力が5%落ちる地点、5%ダウンポイントとなります。
この図を見て分かる通り、それぞれの地域によって、5%ダウンポイントが異なることが分かります。
パネルが最もパフォーマンス力を発揮できる過積載率が、それぞれ異なるためです。
投資効率の高いポイントを確認して、設備設計をしていきましょう。

 

③ 抑制対策がきちんと取られているか?

過積載の発電所を設置の際に、一番ないがしろにされやすいのが抑制対策です。
抑制が起こる理由は様々ですが、原因のひとつにケーブルの太さがあります。

そもそも高圧の発電所と低圧の発電所では、使用されているケーブルの太さが違います。
ケーブルの太さが太くなれば、ケーブル内を移動できる電流量を増やすことが出来ます。
そのため発電量が多い高圧の発電所では、低圧の発電所で使われるケーブルよりも太いものが使われます。

『過積載』の発電所も低圧の発電所に比べて発電量が多いため、同じケーブルを使うのは控えたほうが良い場合があります。

抑制の問題が全てケーブルあるわけではないので一概には言えませんが、
抑制の相談を受けた発電所では、ケーブルを変更することで改善されることが多いため、
抑制が出やすい『過積載』の場合、あらかじめ対策を行っておくことをお勧めします。

 

 

まとめ

『過積載』に関しては27円案件の頃から多くの人が実践し始め、しっかりと発電されている報告が上がってきています。

気をつける点をきちんと確認して、メーカー選定・業者選定を行えば、
『過積載』の発電所は事業者様にとって大きな利益を得ることが出来る方法です。

日本住宅工事管理協会では『過積載』発電所に対しても適切なサポートを行うことができますので、
ご不明なことや不安なことがありましたらいつでもお気軽にご相談下さい。