JCMAエネルギー 一般社団法人 日本住宅工事管理協会

 

JCMA ENERGY

お問い合わせお問い合わせフリーダイヤル 0120-010-015

太陽光Labo

  1. TOP
  2. 太陽光Labo
  3. システム・工事
  4. 太陽光発電の過積載とは?

太陽光発電の過積載とは?

2018.04.10システム・工事

太陽光発電の過積載とは?

太陽光発電における過積載とは、通常のパワーコンディショナの定格容量の規定値を超えて太陽光パネルと設置して発電量を上げることを指します。

ここでは太陽光発電における過積載のメリットやデメリットをご紹介します。

『過積載』って何?

過積載について説明する前に、太陽光発電の仕組みについて簡単に説明しましょう。
太陽光発電を大雑把に表すと、ソーラーパネルで集めた太陽光を電気エネルギー変換し、パワーコンディショナを使って電気を電力会社に売れる形に整え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た電気を交流に変換する役割を担っています。

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パワーコンディショナ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パワーコンディショナ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。

これまでは、パワーコンディショナの総容量に対して、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、パワーコンディショナは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、パワーコンディショナ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、パワーコンディショナ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。

朝のパワーコンディショナ起動時間で、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。

定格出力の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出力に達するため、パワーコンディショナが最初から全力稼働なわけです。

もちろん、パワーコンディショナ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、常にパワーコンディショナ定格出力の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、日中でもパワーコンディショナ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?

『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パワーコンディショナ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パネル1kW単価を下げて、設備コストを抑えられる

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、初期費用を下げて、発電効率をあげることが収益をあげる近道です

『過積載』を行うことで、14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』のデメリット

①パワーコンディショナの消耗が激しい為、平均10年程度で交換になる
②ピークカットで発電した電力を捨てることになる

ソーラーパネルは、過積載すればするほど良いというものではありません。
パワーコンディショナにも10〜15年の保証もメーカーによってありますが、容量の多い過積載の場合パワーコンディショナの補償が適応できないメーカーもあるので確認が必要となります。
太陽光発電システムにかける費用対効果を最大限に高めるための、緻密なシミュレーションと設計力が重要なのです。
太陽光発電をパネル過積載で設置するとき、気をつけなければならないポイントがあります。
このポイントをに該当してしまうと事業計画が大幅に狂い、当初の予定より利益が少なくなってしまう場合があります。
過積載のリスクは知識があれば絶対に避けられることなので、ぜひ知っておきましょう。

『過積載』の注意点・リスク

とはいえ、過積載もよいことばかりではありません。
以下に挙げる点に該当してしまうと事業計画が大幅に狂い、当初の予定より利益が少なくなってしまう場合があります。
過積載のリスクは知識があれば絶対に避けられることなので、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?
④ FIT認定後の過積載はペナルティになる場合がある

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、通常パワーコンディショナ容量の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ーコンディショナ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、「パワーコンディショナ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、パワーコンディショナ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、低圧で扱う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。

④ FIT認定後の過積載はペナルティの対象になる場合がある

以前はFIT認定後でも太陽光パネルの容量を増やすことが可能だったが、2017年の改正FITの際に10kW以上の太陽光発電システムに対してペナルティが課せられました。

その内容とは、FIT認定後の取得した太陽光パネル容量を「3%以上もしくは3kW以上の増設、あるいは20%以上の減設」すると、買取価格にペナルティが付くというものです。

また、太陽光発電の規模によって与えられるペナルティは異なっており、以下要件によって分岐する。

10kW以上2MW未満の太陽光発電へのペナルティ

ペナルティ内容は「買取価格が最新の単価に変更される」である。その為、タイミングが悪ければ売電価格が下がる。

2MW以上の太陽光発電へのペナルティ

入札制度の対象である2MW以上の太陽光発電に関してはさらにペナルティは大きくなっており、「落札者決定を取り消しの上、2次保証金の没収」という内容となっている。

どちらの場合も20年で得られる売電収入に大きく影響するので、投資計画を見直す必要が発生でしょう。

ペナルティを受けずに過積載を行う方法

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 過積載を行いたい場合は新規で認定を取得する

以上の2つのやり方でペナルティリスクを大きく減らすことが可能である。知ってい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。特に自分でFIT認定の手続きを行うなどのイレギュラーな対応時などは気を付けましょう。

まとめ

『過積載』に関しては21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、2019年度14円の売電価格でも『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。

過積載でのご質問・太陽光発電設置のご相談はこちら

お問い合わせはこちら

関連記事

お問い合わせ

太陽光発電に関するあらゆるご相談・お見積りは無料です。
お気軽にお問い合わせください。

フリーダイヤル0120-010-015

資料請求・お問い合わせ