工場や倉庫に太陽光発電システムを設置する際の注意点


メリットはたくさん!でも気を付けないといけない点もたくさん!

 

工場や倉庫の上に太陽光発電所を設置して発電した電気を自社で使用する自家消費発電所は、電気代の大幅な経費削減が可能なだけでなく、大きな節税効果など様々な点でメリットを出すことが可能になります。

 

大きなメリットを得られることができるので、様々な企業が導入を検討していますが、自家消費太陽光発電所は気を付けないといけない点も多く、実際に設置を行った企業の中には期待していた効果を得ることができず、設備投資の回収年数が大幅に下がってしまうといったことが起こっているのも事実です。

 

これらの問題が起こるのは、自家消費に関する技術やノウハウが業界的に少ないからということができます。

 

本コラムでは設置に対するメリットではなく、設置をするときに気を付けないといけない点を紹介していくことで、メリットが多い自家消費太陽光発電所の設置を検討していただければと思います。

 

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1.自家消費発電所の最大の問題点は逆潮流防止装置にある

 

自家消費発電所は簡単に考えると、家に太陽光を付けるのを何倍も大きくしたものといえます。

 

住宅用に設置されている太陽光発電は全国に何万世帯もあるので、ノウハウや技術が足りないから自家消費発電所は気を付けないといけないといわれてもピンとこないと思います。

 

確かに住宅用と産業用には共通する点が多いので、全く別物といってしまうと間違いになりますが決定的に違う点がいくつかあります。

 

最も大きな違いで最も気を付けないといけないのが、逆潮流防止装置(通称rpr)といわれるものです。

 

電気は目に見えないものですが、基本的には水と同じように物質です。

そのため、発電した以上の電気を自社で使用することができれば何の問題もないのですが昼休みや土日などなど電気の使用が急激に少なくなると、電気を使用売ることができずあふれてしまします。

 

あふれた電気は行き場をなくして、つながっている町中の電線に流れ込んでしまいます。

元々電線には電気が流れているので何にも問題がないように思いますが、電力会社的には予期していない電気が電線に流れるのは大きな問題らしく、流れ込んでくる可能性がある場合設置の許可をもらうことができません。

 

流れ込みを防ぐために設置をするのが、逆位潮流防止装置であるrprです。

この装置は、電気が電線に流れようとしたときに電線に電気が流れる回路を遮断するなどの効果があります。

 

通常、太陽光パネルの設置を増やせば増やすほど経費削減になり、投資回収期間も短くなるのでほとんどの企業様はできる限り設置することを考えられます。

 

ただし、自家消費発電はどれくらいの電気を使用しているのかを考慮する必要があり、スペースがあっても使用している電力量が少ないと大量のパネルを設置しても意味がなかったりします。

 

適切な設置容量などに関しては他のコラムで紹介するとして、逆潮流防止装置の問題点は回路そのものを遮断してしまうことにあります。

 

具体的にどういうことかといいますと、発電に関するブレーカーを遮断してしまうのでブレーカーを再度あげる必要があります。

 

キュービクルの設置がされている会社であればキュービクルの中にブレーカーがあり、ブレーカーを上げるためことができるのは主任技術者になるため社内に常駐している場合はいいのですが社内にいない場合はその都度来てもらう必要があり非常に手間になります。

 

そのため、様々なメーカーから自社で使用している電気量を監視して発電した電気がその容量を超えないようにパワコンを調整して逆潮流防止装置が作動しないようにする機器が販売されています。

 

逆潮流防止装置であるrprは単純な機械で細かな調整ができないため、通常自家消費発電所はどこかのメーカーの調整機器を設置することになります。

 

ただ、この調整機器が一癖あり選択を誤ってしまうと冒頭に記載したようにメリットが少なくなってしまいます。

 

弊社で聞いた企業様の中には当初の発電所から60%も下がってしまった事例もありました。

 

2.調整機器で注意する点はどこにあるのか?

 

まずこの調整機器ですが明確な名前がなくメーカーによってはパワコンコントローラーなどと言ったりしていますが全メーカーに共通する名前はまだないと思います。
本コラムではわかりにくいので調整器としてコラムを進めていきます。

 

調整器で一番重要なのは弊社では反応スピードと考えています。

反応スピードというのは自社で使用している電気量を計測して発電量の調整をするための時間です。

 

この数字が遅ければ調整する前に逆流してしまいrprが働きやすくなってしまい、早ければ早いほどrprが作動する前に発電量を調整することができます。

 

先ほど記載したようにrprが作動する=発電所が全て止まってしまうことなので、すぐに復旧させることができないのであればrprが作動しないようにしなければいけません。

 

反応速度が遅い機器の場合、このrprを作動させないようにあらかじめ設定数値を低くする設定があります。

 

設定数値は電気使用量の常に〇%を追従させるという設定のことです。

 

具体的な数字でご紹介すると80%設定にすると100kWの電気を使用しているとき発電所は80kW以上の発電をしないように、120kW使用しているときは96kWまでしか発電させないというようすることです。

 

このようにあらかじめ少ない発電量を維持することで急激に電気使用量が下がっても反応速度が間に合わなくても余裕をみている分逆潮流を防ぐことができるようにしています。

 

ただ、この設定数値が問題で頻繁に電気使用量の上限がある会社などはこの設定数値をだいぶ大きめに見ておく必要があり、中には40%設定などせっかく多くのパネルを設置しているにも関わらずほとんど性能が生かせていない発電所もありました。

 

3.反応速度はどれくらいなら良いのか?

 

世界的な基準などは弊社でも調整中なのですがヨーロッパなどでは0.2秒というのがスタンダードだそうです。

 

弊社で確認している機器で0.2秒の速度のものは半分ぐらいで残りは2秒ぐらいで10倍ぐらいの違いがあります。

 

0.2秒の調整機器が設置されている自家消費発電所だと1年間を通してrprが発動したのは2回程度のためロスもそこまで大きくならずに済んでいます。

 

ただし、この調整器は様々な新しいものが出ているので反応速度が速いから良い、遅いから悪いと単純には言えないところがあります。

 

この点に関しては紹介してくれる方の話をよく聞いて判断する必要があります。

 

弊社が使っている調整器の場合rprが作動しにくいというメリットはあるのですがその反面パワコンが限定され、別途トランスが必要になる、トランスが大きいため新たに設置場所を確保するのが困難な場合があるなど必ずしも良い点ばかりではありません。

 

各会社様の状況に合わせて機器を選ぶのが適切かと思います。

 

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4.火災に対しての注意点

 

自家消費発電所の設置に関してメリットとなる発電量やコスト回収に必要な費用は非常に厳しいチェックが行われますがリスクに対してはあまり考えられていないように思います。

 

海外では自家消費発電所のリスクとして火災の問題があります。

特にアメリカの一部では火災に対しての対応が決まっていないと設置することができません。

 

ちなみにですが日本の自家消費発電所には火災に関してルールは特に決まっていません。

 

さて、火災のリスクとはどのようなものがあるのでしょうか?

一番の問題は火災が発生した問いに発電をしていると消化をすることができないという点です。

 

太陽光パネルは陽が出ている以上発電をする特性があります。

パネルは非常に燃えにくく、パネルが燃えるよりも屋根が燃え尽きるほうがおそらく早いです。

 

電気が流れている以上消化活動には時間がかかってしまいます。

太陽光パネルが設置されているためにすぐに火を消すことができず消化に時間がかかるというリスクを考えておく必要があります。

 

火災リスクに備える方法はいくつかあり、それぞれコストが大きく異なりますのでいくつかの方法を検討してみるのも良いかもしれません。

 

5.躯体強度と屋根耐用年数に関して

 

太陽光パネルは1枚20kg程度の重さがあり屋根いっぱいに設置をする場合、数百枚から数千枚も設置することがあります。

 

屋根に数千キロの重量がかかり躯体強度が持たない可能性があります。

躯体強度上問題がないか設計を確認する必要があります。

 

また、躯体強度が問題なかったとしても屋根の耐用年数が短ければせっかく太陽光発電所を設置したとしても屋根の修理などをするときにパネルを外さなければいけない場合があり二重のコストがかかることがあります。

 

屋根の耐用年数が短くなっている場合はカバー工法や修理をしてからの設置をすることをお勧めします。

 

6.自家消費発電所注意点についてのまとめ

 

本コラムで紹介させていただきました様々な内容はあくまで代表的な注意点であり、それぞれの企業様によって注意しなければいけない点は変わります。

 

例えば発電所完成時には必ず電気を止める必要があるので止める時間について考える必要があったり、工事中の営業はどうするのかなど色々と決めなければいけないことがありますがまず検討のスタートとしてここまで記載させていただいた内容をご検討していただければと思います。

 

ご不明な点がございましたらお気軽にご相談いただければと思います。

 

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