工場立地法とは?

製造業または電気・ガス・熱供給業者(水力・地熱・太陽光発電所は除く)の工場において、敷地面積9,000㎡以上、あるいは建築面積3,000㎡以上に該当する新設や変更があるときは市町村に届出が必要。生産施設、環境施設、緑地の面積要件が義務付けられている。
・生産施設(工場及び屋外プラント)・・・・・敷地面積の30~65%(業種により8段階に分かれる)
・環境施設(修景施設、運動場、太陽光発電)・・・・・敷地面積の25%以上
 ※緑地面積は環境施設面積に含む。緑地のみとする場合には、緑地25%以上
・緑地(花壇、芝、樹木など)・・・・・敷地面積の20%以上

MPPT制御

太陽光発電におけるmppt制御(最大電力点追従機能:Maximum Power Point Tracking)とは、電力を向上させることができる機能や装置のことです。

電力は「電圧×電流」で計算します。そのため電圧や電流が変化すると、取り出せる電力も変化します。また、最適な電圧と電力の組み合わせは決まっているので、電圧もしくは電流を調整できれば、常に効率よく発電できることになります。

一方、太陽光の量(=日射量)は時々刻々と変化していて、周辺の環境や雲の量、天候によって大きく左右されます。しかし、手動で電圧や電流の制御は難しいところですし、太陽光パネル単体には、電圧や電流の調整機能などは搭載されていません。

そこでmppt制御を用いれば、日射量に応じて効率よく発電可能な電圧・電流を調整できるようになります。

mppt制御が搭載されているのは、主にパワーコンディショナです。また後付けタイプの場合は、パワーコンディショナや蓄電ユニットなどに取り付けられる場合もあります。

必要な理由

mppt制御の特徴を把握した方の中には、「そこまで重要な装置なのかわからない」といった方も多いかと思います。そこでここからは、太陽光発電においてmppt制御が重要な理由をわかりやすく紹介していきます。

天候などの急変時に素早く最適な制御を選択

mppt制御は、天候や日射量が急変した際にスピーディに電圧・電流調整ができます。太陽光発電のエネルギー源である太陽光(日光)の日射量は、晴れの日でも雲の量によって変わります。また周辺に建物や木々があると、太陽の向きによっては太陽光パネルの表面に影をつくってしまう場合もあります。

さらに雨や曇りの日は、晴れの日と比較して3分の1から10分の1程度にまで日射量が低下してしまいます。

このように日射量は、さまざまな要因ですぐに変動してしまうことがわかります。mppt制御機能付き太陽光発電を設置しておけば、急激な日射量の変動が発生しても都度最適な電圧と電流を導き出してくれますし、自動で最適な出力を計算および制御することが可能になります。

メガソーラーなどで活用されている

mppt制御は、主にメガソーラーで活用されています。メガソーラーを運用する場合、出力10kWや100kW台の太陽光発電と異なり、1ha以上の面積が必要なほど大量の太陽光パネルを設置していきます。

そのため、晴れの日でも場所によって日射量が変わりますし、太陽光パネルごとの特性によっても発電量は変化します。さらに設置面積が大きければ大きいほど、部分的な影も発生しやすい状況です。

ストリングごとにmppt制御を施せば、列ごとに発生した電力のばらつきをmppt回路で制御調整し、それぞれの特性に合わせた電力の最適化を行うことが可能です。(ストリング:直列に接続された太陽光パネルの単位)

pwm方式との違い

pwm方式との主な違いは、出力調整の方法です。mppt制御の場合は、電圧や電流を調整しながら最適な電力を出力できるよう常に制御してくれます。

一方、pwm制御は一定の電圧・電流で出力することを目的とした回路なので、電力の最適化という点でmpptの方が優れています。ただし、mppt回路より安く取得できるため、コストパフォーマンス重視の方にとってメリットのある回路といえます。

粗度区分とは?

粗度区分海面・海面や湖のようなほとんど全く障害物のない平坦な地域
・都市計画区域外にあって、極めて平坦で障害物のないものとして特定行政庁が規則で定める区域
粗度区分田園地帯・高さ数mから10m程度の障害物が散在している地域で、低層建築物が中心の田園地帯のような場所
粗度区分市街地・高さ数mから10m程度の障害物が多数存在している地域あるいは中層建築物4~9階が散在している地域で、
都市周辺地域や工業地帯・森林地帯のような場所
粗度区分都心部・中層建築物4~9階が密集している市街地で、建築面積率が30%程度で中高層化率が5~20%程度の場所
・都市計画区域内にあって、都市化が極めて著しいものとして特定行政庁が規則で定める区域

耐震クラスとは?

「建築設の耐震設計・施工指針」における「局部震度法による建築設備機器の設計用標準震度」において、設計用水平震度KH=2.0(満水質量の2倍の荷重)に耐えるものを「S」とする。

建築設備機器の設計用標準震度SAB
病院、消防署、災害時の防災拠点となる公共施設、学校等公共施設一般住宅
屋上
[2~6階建]最上階
[7~9階建]上層の2階
[10~12階建]上層の3階
[13階建以上]上層の4階
2.01.51.0
中間階1.51.00.6
地階及び1階1.00.60.4

陸屋根の仕上げ

新築改修用途耐用年数重量
アスファルト防水30%19%高い耐久性を求められるデパートや公共施設、屋上庭園、駐車場など。推定26~38年約200kg/m2
シート防水22%28%非歩塩ビ樹脂系シートを張り合わせて施工。接着工法と機械的固定方法。
少ないがゴムシートもあり。
約13年
塗膜防水48%53%ウレタン防水材を、塗り拡げて施工する防水する工法。フェンスなど複雑な下地形状でも対応可。
その他、FRP塗膜、ポリマーセメント系塗膜などもあり。
約10年
露出防水
用途非歩行屋上(メンテナンス以外の歩行はしない)
耐用年数推定19~29年
重量約15kg/m2

PPAのメリットとデメリット

メリット・初期投資、メンテナンス費用が不要(予算化不要、メンテ不要)
・契約期間終了後に発電設備が無償で譲渡される(無償譲渡後は大きな電気代削減)
・災害時の停電リスク低減(パワコン、蓄電池からの給電)
・電気料金の上昇リスクを回避できる (燃料費調整額、再エネ賦課金の上昇) 再エネ賦課金は2032年位まで上昇する見込み
・再生可能エネルギーの使用比率を高められる(RE100参加、企業アピール)
・場合によって毎月の電気代が現在より安くなる(無料+コストダウン)
・自社で購入した場合と異なり会計的にオフバランスにできる(資産を増やさない)
・副次的なメリット(屋根の遮熱や雨音の軽減)  屋根温度 夏(70℃)ー10℃、冬(-5℃)+5℃
デメリット・契約期間が長期(15~20年)
・設置可能な場所が必ずあるわけではない
・無償譲渡後は自社設備としてケアが必要
・ある程度の規模の確保が必要
・経済効果が少ない(自社設備所有に比べて)
・需要と供給が必ずしも一致しない(余剰は捨てる)

面積あたりのモジュール容量

480Wモジュール(1903×1134)使用時
100m2 (10m×10m) → 20kW
400m2 (20m×20m) → 80kW
900m2 (30m×30m) → 180kW
1000m2 (31.6m×31.6m) → 200kW

時間あたりの発電量

モジュール(kW)あたりの発電量(kWh)
 2.8~4kWh/日
 80~120kWh/月
 1000~1200kWh/年

日射に関するデータベース

1)MONSOLA-20
 2010~2018年の全国1㎞メッシュの月平均推定値
2)METPV-20
 2010~2018年の全国835地点における平均年、多照年、寡照年の毎時の推定値

SmartLoggerについて

必要な通信量
 10MB+4MB×PCS台数 /月