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太陽光発電の「過積載」とは?発電量がアップする仕組みを解説

2019.02.04システム・工事

過積載といえば、貨物自動車に貨物がたくさん乗った情景をイメージされる方が多いかもしれません。実は太陽光発電においても、過積載という用語があります。

太陽光発電事業において、過積載は経済産業省も推奨する技術として広まっています。既に太陽光発電所をお持ちの方も、これから購入を考えている方も必須の知識と言えます。

今回は、太陽光発電で過積載を行うメリットやリスクについてご紹介していきます。きちんとした知識があれば、リスクを避けつつ太陽光発電での収益を上げる事に繋がりますので、ぜひご一読ください。

太陽光発電の過積載とは

過積載のしくみ

太陽光発電を大まかに表すと、「太陽光パネルで発生した電力を、パワーコンディショナ(パワコン)で変換して、家庭用に使用したり売電したりする」という流れになります。

(※パワーコンディショナは、ソーラーパネルから発電される直流電気を、私たちの生活で使える交流電気に変換する役割を担っています。)

太陽光発電における過積載とは、「パワーコンディショナの容量より太陽光パネルの容量が大きくなるように設置する事」です。例えば、次の2パターンは両方、過積載にあたります。

①パワーコンディショナ容量49.5kWに対して、太陽光パネル容量54.5kWの設置。過積載率は110%
②パワーコンディショナ容量49.5kWに対して、太陽光パネル容量99.0kWの設置。過積載率は200%。 過積載

「パワーコンディショナの容量が49.5kWなのに、太陽光パネルをたくさん積んで良いの?」とお思いかもしれませんが、大丈夫です。その理由についてご説明します。

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太陽光発電は日の出とともに発電を行い、日照量が多い昼間にかけて発電量が増え、夜に近づくにつれて徐々に発電量が下がっていきます。一日の発電量をグラフで表すと、山のような形になります。

一日の間で、パワーコンディショナが容量と同じだけの出力を発揮している時間は、実はそれほど多くはありません。全力で働いている時間は、最も日照量の多い夏場でも2~3時間程度です。

過積載とは、パワーコンディショナが全力で働く時間を長くできるシステムです。上の図の様に、過積載を行っている発電所では、発電量を多く稼ぐ事ができます。

各事業者が、ソーラーパネルとパワーコンディショナの設置方法について試行錯誤を行い、パネルを多く積む事で発電量が増えるメリットがあると認めました。こうして過積載がメジャーな手法になっていったのです。

ピークカットについて

太陽光発電による発電量がピークの時間帯に、パワーコンディショナの出力に合わせ、電力会社に契約以上の電力を流さないよう電力をカットする事をピークカットといいます。

過積載案件では、ピークカットによる電力の切り捨てがもったいないと思われがちですが、発電量増加によるメリットの方が大きく、採算性が高まる事になります。

過積載をするメリット

太陽光発電での過積載は、以下のメリットがあります。

①発電量増加→収益アップ

太陽光発電投資では、発電した電力を電力会社に売る事で収益を得ています。単純に、どれだけ発電量を確保できるかどうかが、収益を上げていくために非常に重要になります。

過積載によって発電量が増える仕組みについては、先ほどご紹介した通りです。2020年度の売電価格は、家庭用で21円、産業用で12~13円ですが、過積載を行う事で十分な利益を得る事が可能です。

また、過積載によって、日照量の少ない日でも発電量を稼ぐ事が出来ます。設置地域によって変動はありますが、当然ながら年間ずっと晴れの日ではありません。曇りの日は発電量が低下してしまいます。 しかし、過積載を行う事によって、曇りの日でも一定の発電量を確保する事ができます。 晴れの日も曇りの日も発電量を底上げ出来る、つまり年間通して売電収入をアップする事が可能 なのです。

②投資効率を高める

太陽光パネルを増設する事で初期投資額が大きくなる事は、利回りに影響ないの?という心配も必要ありません。経済産業省で行われる「調達価格等算定委員会」でも、「発電量の増加による効果が、太陽光パネル費用の増加分よりも大きいため、最適容量までパネルを積み増しすることでkWhあたりの投資コストを下げている」と、過積載が生産性を高める事を認めています。

太陽光発電で過積載をするリスク

太陽光発電で過積載を行う場合、メリットだけでなく注意すべきポイントもあります。しかし、これらの注意点は、過積載についての知識があれば避けられるものです。思わぬところで事業計画が狂わない為にも知っておきましょう。

➀パワーコンディショナの保証対象外になる可能性がある

パワーコンディショナは基本的に、10年前後のメーカー保証があります。

過積載が登場し始めた頃は、パワーコンディショナの過積載に対するメーカー保証基準が曖昧でした。近年は主要なパワーコンディショナは保証の基準が明確になりましたが、保証範囲内になる太陽光パネルの容量は限度があります。

例えば、「過積載率150%なら保証の範囲になるけど、160%以上は保証範囲外」という具合に、メーカーによって、保証範囲が変わる事があります。パワーコンディショナのメーカー保証についてはよく確認しておきましょう。

➁FIT認定後の過積載によるペナルティ

FIT(固定価格買取制度)とは、「太陽光発電を含む再生可能エネルギーで作られた電力を、国が一定期間買い取る事を約束する」という制度です。

2017年にFITが改正されてから、FIT認定後に太陽光パネルの容量について「3%以上または3kW以上の増設」「20%以上の減設」すると、買取価格にペナルティが付くようになりました。内容は、太陽光発電の規模によって変わります。

10kW以上~2MW未満の太陽光発電の場合

ペナルティの内容は、「買取価格が最新の売電単価に変更」です。売電価格が、FIT認定された時点より下がっているタイミングなら、売電価格が下がってしまいます。

2MW以上の太陽光発電の場合

入札制度の対象になる2MW以上の太陽光発電では、さらにペナルティが大きくなります。内容は「落札者決定の取り消しに加え、2次保証金の没収」となります。

経済産業省は、過積載を推奨していますが、同時に再エネ賦課金(再生可能エネルギー普及の為に国民が負担している料金)を減らす事も目指しています。その為、過積載率が過度に増える事を問題視し、このような制度を設けたわけです。

どちらに該当しても、20年間で得られる売電収入に大きく影響するので、ペナルティを受けずに過積載を行う方法をご紹介します。

①最初から2割増しでパネル容量を申請しておき、積みきれなかった分を減らす(20 %未満の減設はペナルティ対象外の為)
②パネルの増設を行いたい場合は新規で認定を取得する

上記の方法で、ペナルティを受けるリスクを大きく減らすことが出来ます。事前に対策すれば十分に対応できる内容なので、十分に用心しておきましょう。

バランスの良い過積載率で設置しよう

過積載は最適容量であれば、発電効率を高め収益アップに繋がりますが、ただひたすら載せれば良いというわけではありません。

過積載を行うと、パワーコンディショナの容量以上の電力がピークカットによって捨てられる時間帯が出ます。年間日照量や晴天の多い地域では、もともと発電量が多いわけですから、そこまで過積載をする必要はありませんし、むしろ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。

太陽光発電所の設置を検討している地域の日射量を知りたい方は、 NEDOが提供している日射量データベースにアクセスしてみてください。

上図の縦軸は年間発電量、横軸は過積載率を数値化し、グラフは設備の稼働時間になります。 黒い矢印のマークが、パネルのパフォーマンスが5%落ちる地点となります。それぞれの地域によって、矢印の地点が異なる事が分かります。パネルが最も力を発揮できる過積載率が、それぞれ異なるためです。業者と相談の際には、投資効率の高いポイントを確認して計算してもらいましょう。

過積載と蓄電池の方向性

蓄電池の価格が低下したため、FIT制度が適用されている太陽光発電所の発電量を増やす方法として、「事後的に蓄電池を設置する」ビジネスモデルが検討されました。

(資源エネルギー庁:既認定案件による国民負担の抑制に向けた対応より)

しかし、資源エネルギー庁は、「このモデルは、再エネ賦課金の増大につながるため認められない」と否定しました。一方で「蓄電池の併設によって、これまで捨てていた太陽光の電力を有効活用できる」と、一定の条件下で「蓄電池の事後的設置」を認める方向性も示しました。

パターンとしては2つ挙げられました。 ひとつは、蓄電池に充電した電気を逆潮させる場合、その電気量だけ区分して計量し、FIT外で売電する方法です。もう一つは、区分計量が出来ない場合に、設備全体についてその時点の最新買い取り価格に変更する方法です。

(資源エネルギー庁:既認定案件による国民負担の抑制に向けた対応より)

これらの案は、制度が整い次第すぐに施行される可能性がありますので、蓄電池システムの動向について時々チェックしておくといいかもしれません。

最適な発電所設置のサポート致します

「過積載」がメジャーになった頃から、多くの人が実践し始め、しっかりと発電されているという報告が上がってきています。過積載は、リスクに気を付ければ、13円や12円の売電価格でも事業者様の利益増加につながる方法です。

ただ、とにかく太陽光パネルを増やせば儲かるという話ではありません。太陽光パネル・パワーコンディショナの容量の割合・それぞれのコストを考えた利回りが重要です。

日本住宅工事管理協会では、過積載を前提とした太陽光発電の投資物件のサポートも扱っております。最適な発電量とコストのバランスで購入できるよう、サポート致しますので、ご不明な事がありましたら、お気軽にご相談ください。

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