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» 2014年01月31日 10時00分 UPDATE

太陽光発電所を自作する、そのときLooopを選択するメリットとは

太陽光発電所を作り上げるには、土地と資金、適切な部材が必要だ。必要な費用のうち、最も分かりにくいのが部材費(設備費)。ここに切り込んだのがLooopの製品群である。発電に必要な部材だけを「キット」としてパッケージすることで、部材費用をいわば切り出した。出力12kWから、1MW以上まで、用途に応じてさまざまなキットを選択できる。

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 太陽光発電は日照条件のよい土地を選び、きちんと運営できるなら、投資を十分に回収できる。

 まず一般的な太陽光発電所を作る際、得られる電力は設置できる太陽電池パネル(太陽電池モジュール)の枚数で決まる。約100m2の土地があれば、最大出力10kWのシステムを導入できる*1)

 太陽電池は光の強さによって、出力が変わる。10kW分の太陽電池モジュールを設置したとしても、常に10kWの出力が得られるのではない。朝夕の出力は小さく、夜間の出力はゼロだ。晴天の日もあれば曇りの日もあり、発電量が一定になることはほとんどない。

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)によると、日照条件が平均的な地域であれば、年間で設備の能力のおよそ12%を利用できる(設備利用率)。すると、年間発電量は、10kW×24h×365×0.12という式で計算できる。答えは約1万kWhだ。

 2013年度内に運転を開始した場合、出力10kW以上のシステムを作り上げると、固定価格買取制度(FIT)を利用して、1kWh当たり36円(税別)で売電できる。従って年間の売電額は約38万円となる。利用できる土地の面積が決まれば、売電収入のおおよその上限が分かる。

*1)ここでは多結晶シリコンを用いた変換効率15%の太陽電池モジュールを使った場合の数字を挙げた。

部材と工事の費用を分離したLooop

 どの程度の規模の太陽光発電が導入できるか。最後の決め手は初期コストだ。いくら土地があったとしても、資金には限りがある。

 土地の面積や太陽電池モジュールの設置可能量、売電額の見積もりなどとは異なり、初期コストがどの程度になるのかは分かりにくい。太陽光発電の導入を支援する企業に見積もりを依頼すれば、項目ごとの費用は分かる。しかし、適切な価格かどうか判断が難しい。結果として初期コストを抑えることが非常に難しくなる。出力を予定よりも減らすなどの対応以外は、採りにくい。

 このような状況のなか、Looopの提供する「自分で作れるMY発電所キット」のコンセプトが注目を集めている。2013年末時点で関東地方や中部地方を中心に全国258カ所に導入されているほどだ。

 同キットは部材と工事費を完全に分離している。キットには発電所に必要な全ての部材が含まれている(図1)。12kWの出力が得られるキットであり、さらに大きな出力が必要な場合は、キットを複数接続できる構造を採っている。

yh20140131Looop7th_mykit_590px.jpg 図1 「自分で作れるMY発電所キット」の内容

 部材と工事費の分離とはどのような意味だろうか。キットには部材だけが含まれており、部材の組み立て費用や電気的な配線などの工事費用は一切含まれていない。腕に自信のあるユーザーであれば、自分の力だけで発電所を建設できる*2)。Looopの実績では男性2人だけで100kWにも及ぶMY発電所を設置した例もあるほどだ。同キットには、太陽電池モジュールの性能と出力が異なる5つの製品があり、Looopブランドの多結晶シリコン太陽電池モジュールを使う出力12kWの製品の価格は278万5000円(税別、配送料別)だ。

 ユーザー自ら組み立てることができない場合は、Looopが選んだ施工担当企業に依頼することもできる。地元の工務店に直接依頼をしてもよい。Looopは地元の工務店に依頼する手法を推している。発電所完成後のメンテナンスの依頼がしやすいためだ。

*2) 電気的な配線接続の部分は第二種電気工事士の免許が必要。

自作できる構造とは

 MY発電所キットの説明を始める前に、まずは一般的な太陽光発電所を立ち上げる手順を説明する。最初に土地を造成し、平らになるように整地する。次に型枠を配置してコンクリート製の基礎を作る。基礎に太陽電池モジュールを支える架台を作り込む。架台がある程度完成したら、太陽電池モジュールを1枚1枚、架台に載せていく。

 次は電気的な工事だ。架台上の太陽電池モジュールを1枚ずつケーブルで接続する。そのケーブルを1カ所に集めていき、太陽電池から送られてくる直流電流を交流電流に変換する装置(パワーコンディショナー)に接続する。パワーコンディショナーを電力会社の系統と連系(接続)すれば送電の準備が整う。

 Looopが注目したのは、工事全体のうち、コンクリート製の基礎を作る部分だ。この部分は時間も手間もコストも掛かる。そこで、コンクリート製の基礎の代わりに、単管(鉄パイプ)を利用する。直径60mm、長さ3mの単管を、1.5m分地面に打ち込み、その上に架台を載せる手法を採った。単管は、人力で打ち込むことも可能であり、工期を優先するなら重機などを利用することもできる。

 図2中央の垂直なパイプが単管であり、単管にキャップ状の部品を取り付け、横パイプを固定、さらに横パイプが図上から下に向かう縦レールを固定している様子が分かる。太陽電池モジュールは縦レールの上に設置する。

yh20140131Looop7th_pipes_590px.jpg 図2 単管と架台の組み合わせ

出力をなるべく増やすための工夫

 Looopのユーザーには、自分で作れるMY発電所キットを4つ接続し、出力48kWとした例もある。このまま接続数を増やしていけばさらに出力を高めることも可能だ。

 しかしここに落とし穴がある。出力が50kWを超えると適用される電力会社との契約の区分が変わり、コストアップ要因が加わるからだ。50kW未満は「低圧契約」、50kWを超えると「高圧契約」となる。高圧契約ではキュービクルなどの高圧受電設備を追加しなければならず、部材や建設コストが増える。電力会社との接続検討費用(21万円)を支払う必要があり、電気主任技術者を選任するか、委託する義務が生じる。

 そこでLooopは、低圧契約の限界を狙う製品を開発した。「MY発電所キット72」(1250万円、税別、配送費別)と「MY発電所キット60」「1150万円、同)だ。ここではMY発電所キット72を例に挙げよう。

 同キットの考え方は、太陽電池モジュール設置量を増やし、最大出力を50kWではなく、72kWまで高めるというものだ。低圧契約では系統へ50kWを超えた電力を送ることができない。そこで、出力が50kWを超えた部分はパワーコンディショナーが内蔵するピークカット機能で切り捨てる。この時のパワーコンディショナーの最大出力を49.5kWに押さえる仕組みだ。

 これでは差し引きした約22kW分が無駄になるように見えるが、そうではない。図3に太陽光発電所が生み出す電力のイメージを示した。黄色(1)の部分は低圧契約に収まるよう、太陽電池モジュールの量を49.5kWに抑えたシステムの実際の出力値だ。朝、発電が始まり、日が高くなるに従って増えていく。正午に最大値となるものの、最適な条件でなければ49.5kWには達しない。そして、日没に向かって出力が下がっていく。

 緑色(2)の部分は、Looopのキットの出力値だ。朝、日が低い時点で、既に出力が49kWのものよりも多い。そのまま午前中の出力が常に上回る。ただし、正午の前後に多少50kWを超えてしまう時間(3)があるため、この部分は無駄になる。

 発電量(売電額)は、図形の面積で表されている。(1)の面積よりも、(1)+(2)−(3)の面積の方が大きい。発電量は設置する地域に依存するものの、Looopの実績では最大で30〜40%増えた結果もでている。売電額もこれに応じて大きくなる。これが「MY発電所キット72」の効果だ。

yh20140131Looop_daygraph_575px.jpg 図3 朝から夕方までの出力の推移イメージ

メガソーラーの建設も可能

 メガソーラーを建設したいというユーザーに向けた製品もある。「みんなで作ろう! メガソーラーキット」(出力1.125MW、1億9800万円)だ(図4)。

 メガソーラーキットの考え方は、自分で作れるMY発電所キット同じだ。部材コストと建設コストをはっきり分離したことで、コストに対する不透明感がなくなった。Looopの試算によれば、メガソーラーキットを採用した場合の総コストは、概算での見込み工事費を含めても、2億2800万〜2億4300万円。1kW当たりの単価は20〜22万円だ。他社に施工を依頼すると、これが2億8000万〜3億3000万円となり、単価は28〜35万円に増えてしまう。コストメリットがはっきりしていることが特徴だ。

yh20140131Looop7th_MS_590px.jpg 図4 メガソーラーキットを導入したユーザーの例

 メガソーラーを自宅や勤務先の隣に建設するということは考えにくい。隣町や山の向こうに設置するという場合の方が多いはずだ。こうなると毎日見回りすることは難しいかもしれない。

 そこで、メガソーラーキットには、常時、発電量を遠隔監視可能なツール「みえるーぷ」を標準装備している。発電出力を遠隔地のPCやスマートフォンのWebブラウザに映し出すことで、不安をなくし、もしも異常が起きた場合には素早く対応できるようになる。

 具体的な使い方はこうだ。まずパワーコンディショナーの端子にみえるーぷを接続する。みえるーぷが携帯電話の通信網を利用してクラウドにデータを送信、ユーザーが専用サイトにPCなどでアクセスすることで発電量を表示できる。

 標準で付属するみえるーぷを個別に導入したとして、その場合の費用は30〜40万円。通信・保守管理料は年間2万2000円から。何らかの理由により、メガソーラーの売電がもしも丸1日停止すると、売電額の損失は10万円以上になる。損失と比較すると保険として高額なものではないだろう。

 図5にみえるーぷの外観を示した。左側に取り付けられた小さな収納箱がみえるーぷ本体である。ここから携帯電話会社の通信回線を利用してサーバ側にデータが送られる。

yh20140131Looop7th_mielooop_571px.jpg 図5 みえるーぷの外観。左側の箱がみえるーぷ本体、右側の箱はパワーコンディショナー

6回の連載を振り返る

 今回はLooopの3種類の製品について、ユーザーがどのようなメリットを受けられるのか、概要を説明した。過去6回の連載には、今回触れていない製品もある。主な内容を以下に紹介しよう。

 連載第1回では「MY発電所キット」を取り上げた。キットの内容や単管を使った工事の概要、設置できる土地の種類が分かる。

 第1回 地面設置に適した小規模な太陽光発電システム、Looopの「MY発電所キット」とは


 第2回は、Looopのキットの全体像やサービスについて紹介した。「MY発電所キット 空中型」については今回取り上げていないため、概要を示そう。農作物は品種にもよるものの、必ずしも強い光を必要としない。そこで、家庭菜園などに土地を利用しつつ、空中では発電を進められないだろうかという発想に至る。MY発電所キット 空中型は、太陽電池モジュールを市松状にすき間を空けて配置しており、ある程度植物に日が当たるように設計された製品だ。

 第2回 小さい土地で出力を狙うか、農業と組み合わせるか


 第3回はMY発電所キットの導入事例を紹介した。山梨県のユーザーがLooopの製品を選んだ理由や、工事の実際、細かい手続きなどを記した形だ。

 第3回 導入して分かった「MY発電所キット」の特徴、キットとは言え柔軟性が高く自由に設置が可能


 第4回では、一般的なメガソーラーの工事と「メガソーラーキット」の工事を、費用や手順などを挙げて比較した。

 第4回 建設コストを浮かび上がらせる、Looopのメガソーラーキット


 第5回は50kWの制限を利用した「MY発電所キット60」と「MY発電所キット72」を取り上げた。Looopによるシミュレーション結果が参考になる。例えば全国の7都市でどの程度の電力がピークカットによって捨てられてしまうのかが分かる。最も多い都市でも2.45%(72kWの場合)という結果だ。

 第5回 ミドルソーラーの出力を高める秘策あり、Looopのキットは発電量が最大40%増える


 第6回はメガソーラーキットの事例だ。これほど巨大なものを本当にユーザー主導で組み立てることができるのか。実際には資金や土地と並んで重要な事務手続きについても詳しく紹介した。

 第6回 Looopのメガソーラーキット、本当に作ることができるのか!?



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提供:株式会社Looop
アイティメディア営業企画/制作:スマートジャパン 編集部/掲載内容有効期限:2014年2月28日

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