藤本健のソーラーリポート
太陽を追尾するパネルに太陽電池用お掃除ロボットも登場
――「PV JAPAN」イベントレポート
by 藤本 健（2013/7/29 00:00）
7月24日～26日の3日間、太陽光発電のメーカーの業界団体である太陽光発電協会(JPEA)主催による太陽光発電に関する総合イベント、PV Japan2013が東京ビッグサイトで開催された。また、これに併設される形で、再生可能エネルギー世界フェア2013も同時開催された。
PV Japan2013だけでも、国内企業出展社数が123社、大学や研究機関などの国内出展団体が15団体、さらに海外からの出展が32社と、かなり大きな規模のイベントとなっていた。その展示内容も多岐にわたるが、個人ユーザーとして見て面白そうなもの、目新しいものなどをいくつかピックアップしてみよう。
シャープはシースルー太陽電池推し。パネル表面を掃除するロボットも
前回、幕張メッセで行なわれたのが12月だったので、半年ちょっとしか経っていない短い間隔での開催となったが、会場の雰囲気を見ても多くの人で熱気があふれていた。会場内には大きいブース、小さいブースさまざまあったが、まずは大手メーカーのブースから回ってみた。 [前回開催のようすは→こちら]
PV Japan開催直前の22日に小型シースルー太陽電池を発表したシャープは、この太陽電池を前面に打ち出した展示を行なった。詳細については先日の記事に譲るが、マンションのベランダや天窓など、これまでの太陽電池とは少し異なる設置場所で利用できるものとなっている。薄膜太陽電池セルに細かなスリットを施すことで、発電しながら採光できる点が特徴だ。
シースルー電池のほかには、色素増感太陽電池も参考出品された。これは昨年7月からNEDO(独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構)による有機系太陽電池の実証プロジェクトとして委託を受けて研究されてれているものだが、色素増感太陽電池としては世界最高の11.9%の変換効率を実現したという。
色素増感太陽電池は、パネルが緑や紫色という、従来のシリコン系や化合物系太陽電池とは異なる見た目と、室内や比較的暗いところでも発電できるのが大きな特徴。他社でもインテリアなどで利用する応用例が発表されていた。しかしシャープによると、変換効率が11.9%に高まることで、比較的大きな出力が見込めることから、タイルのように壁に貼り付けるなどで、系統連系(電力会社の配電線に接続して売電すること)で利用するということも考えられるという。
もちろん大きな出力は望めないが、屋根に取り付けたシリコン太陽電池と組み合わせることで、売電の一部を賄うということは可能になりそうだという。
もう1つシャープで面白かったのは、太陽電池パネルのお掃除ロボ。もっともこれは家庭の屋根を拭くというわけではなく、メガソーラーなど大規模な場所で利用するためのもの。一般的に太陽電池パネルは掃除をしなくても雨によってホコリなどは流し落とせるとされているが、海外の砂漠地帯などではホコリによって発電量が落ちるために、これまで人力によって拭き取り掃除などがされているという。その人による労力を軽減しようというのが、このロボットなのだ。
もっとも、完全自動ですべての掃除が行なうというわけにはまだいかないようだ。というのもメガソーラーにはいくつもの太陽電池パネルのレーンが設置されているので、レーンからレーンへの移し替えは、現在人の手で行なう必要があるからだ。将来的にはこれも自動でできるようにするとのことだが、例えばタイにある84MWという大規模メガソーラーの場合、現在50人で清掃を行なっているのを17人に減らすことができるという。タイは砂漠というわけではないが、乾季が7カ月あり、そこでの清掃はかなり重要になるという。
国内でも11月～5月ごろまでは比較的雨が少なく、黄砂や花粉といったホコリも多いので、山間部などのメガソーラーには需要があるはずと見込んでいる。
パナソニックは両面発電パネル、東芝からは三角形状のパネルも
パナソニックでも、シャープのシースルー太陽電池と同様に、マンションのベランダや、屋上の柵部分などに設置可能なパネルを参考出品していた。こちらはシースルーではなく、「HITダブル」という両面発電型太陽電池。モジュール変換効率は16.4%で、公称最大出力230Wという、かなり“本気”の太陽電池パネルだ。
正面からだけでなく、裏面からの光も上手に取り込めるようにしたのが特徴であり、これにより垂直設置での発電量が約30%向上するという。一般に垂直設置の場合、屋根に載せて発電するのと比較して、出力が約30%減ると言われているが、今回の工夫によりその減る部分をかなり取り戻すことができるようだ。
参考出品であるため、まだ価格までは決まっていないということだったが、従来のHIT太陽電池と比べるとやはりある程度割高にはなるという。とはいえ、これまで設置に使われていなかったスペースが活用できるようになるので、マンションやビルなどへの普及も期待できそうだ。
東芝ブースでは、今回は、変換効率は低めだが価格が安いパネル「Mシリーズ」の後継となる、Vシリーズを展示していた。
東芝の家庭用の太陽光発電では、これまでアメリカのサンパワー社の高出力モデルを前面に打ち出して展開してきた。サンパワーのパネルは「バックコンタクト方式」といって、セルの裏側に配線を通すことで高い変換効率を得る方式を採用しているが、価格が高いことがネックにもなっていた。そのため東芝では、昨年8月よりサンパワーではない別メーカー(非公表)の単結晶シリコン太陽電池のラインナップも用意し、変換効率は落ちるが安い「Mシリーズ」を展開した。今回のVシリーズはその後継モデルだ。
Vシリーズとは別に、新製品となる三角形状のパネルを発表。これにより、寄棟屋根などにピッタリとフィットさせることが可能になり、多くのパネルを乗せることが可能になるという。
シャープと同じく、PV Japan直前の23日に発表会を行なったソーラーフロンティアは、“世界最軽量”を謳う「Solacis neo(ソラシス・ネオ)」を公開した。ただ、ほとんど目立たない展示で、誰もこれが前日大々的に発表会を行なった製品であるとは気づかない形であった。確認したところ、薄さ以外に基本的な性能は従来のCIS太陽電池と違いはないとのこと。隣には従来からの製品が並べられていたが、正面から見ただけでは、違いは分からなかった。
京セラはダブル発電とシングル発電が選べる蓄電池が登場
京セラが新製品として展示していたのは、太陽電池そのものではなく、太陽電池と組み合わせる大型のリチウムイオンバッテリーだ。7.2kWhという大容量の蓄電池システムはHEMS(家庭用エネルギー管理シスステム)機能も装備したインテリジェントなもので、2つ組み合わせることで、14.4kWhというさらに大容量なシステムとして使うことも可能という。
ユニークなのは、目的に応じて「TYPE A」と「TYPE B」という2種類のシステムが用意されているという点だ。TYPE Aは太陽光で作った電力をできるだけ多く売りたい人におすすめ、というシステムで、ダブル発電扱いになる。割安な深夜電力で充電し、日中は太陽光発電と連動して貯めた電力を放出することで、太陽光発電で作った電力をなるべく自宅で利用せずに売ってしまうことができるのだ。ただし、売電単価は31円/kWhと下がってしまう。
一方のTYPE Bは、ダブル発電はせず、太陽光の発電中はバッテリーからの放出を止める形になった“シングル発電”のシステム。この場合は、日中発電した電気は自宅で利用し、余剰電力のみを売る形にはなるが、38円/kWhでの売電が可能になるのだ。
TYPE A、TYPE Bともに定価で252万円。国からの補助金が1/3出るため、実際の負担額は170万円程度とはなるが、なかなか高価ではある。とはいえ、いざというときの備えとしての意味は大きそうだ。
太陽光を追尾するパネル、農地用に採光性を高めたシステムも登場
PV Japanで展示をしていたのは、こうした大手電気メーカーばかりではない。他業種からの参入や小さなベンチャー企業含め、いろいろなところがユニークな製品、サービスを展示していた。
目立つ展示を行なっていたのは兵庫県姫路市に本社がある「フジプレアム」。同社は液晶ディスプレイなどの光学フィルターの加工技術で世界的にも大きなシェアを持つ企業で、太陽光発電にも2000年から参入しているメーカーだ。
そのフジプレアムが展示していたのは追尾型の太陽光発電システム。太陽の経路を自動算出し自動で追尾することにより、固定型の設置と比較して約1.4～1.5倍の発電量を実現するという。また、約8mの高さでの設置となり、その支柱も80×80cmというスペースに設置できるため、駐車場などでも利用できる。
同社のブースではまた、農地用の太陽光発電システムも展示されており、今後普及が期待できそうだ。
従来、農地への太陽光発電の設置は認められていなかったが、今年3月の制度改正により、作物の生産量が2割以上減らないということを条件に設置が認められるようなったとのこと。農地用にパネル数を減らして採光性を高めたモデルも出しており、実際実験施設において農作物にほとんど影響がでないことが確認できているという。
気になるのは、こうした大掛かりな駆動システムを使った場合、価格が大幅に高くなるのではないか……という点だが、発電量が増えることで相殺できる額だという。さすがに1機だけの設置だと厳しいが、3～4機設置すれば十分にペイできるそうだ。
個人でも余った土地に設置できる「太陽光発電所」は158万円から
個人的にとっても魅力的に感じたのが、一般的な住宅用の太陽光発電ではなく、余っている土地に設置する小規模な太陽光発電所を作るためのシステムだ。会場の多くはやはりメガソーラー向け、つまり企業ユーザー向けの製品展示ではあったが、いくつかは個人でも購入可能なシステムの展示を行なっており、これまでの製品とは性能面や価格面でより良いものに進化していた。
まずはBIJが展開している「OHISAMA SYSTEM(おひさまシステム)」。同社はこれまで1枚あたり出力190Wの単結晶シリコンのパネルを使った製品を出していたが、これを250Wのモデルに変更。これによって必要とする面積あたりの出力を向上しているという。
具体的には、これまで60坪の土地で22.8kWの出力となっていたものが、50坪で24kW出力へと効率よくなっている。また単結晶から多結晶への変更でkWあたりの単価が少し下がっているほか、同じ容量であれば、設置するユニットの数が減るぶん、工事費も抑えられるようになったという。同社の試算では、24kWのシステムの場合で年間95万円の収入が見込めるとのこと。これにより、8年間で投資額を回収できるとのことだ(土地代と系統連系にかかる費用を除く)。
そのOHISAMA SYSTEMよりもさらに安い価格で提示しているのが「LOOOP(ループ)」だ。LOOOPはDIYで太陽光発電所が設置できる「MY発電所キット」を販売しているが、今年4月に売電単価が42円から37.8円に下がったタイミングで、新製品を発売。出力12kWで、従来よりも価格を1割程度抑えた約278万円(税別)という低価格を実現している。
さらに、出力6.24kWで158万円(税別)という単結晶タイプのミニ発電所キットという手軽なタイプもリリースしている。20年間の全量買取となるのは10kW以上であるため、このミニ発電所キットの期間は10年間となるが、若干高い買取額である38円/kWhが適応されるのがメリットだ。
そのLOOOPではオプションサービスとして、「みえるーぷ」というリモートでのモニタリングのサービスも開始している。これは設置したパワコンから発電状況などのデータを取り出して、FOMAの3G回線を利用してクラウドに上げ、遠隔地からでも発電状況を逐一チェックできるというシステムだ。オプション価格は298,000円で、年間の利用額は2万円程度とのこと。
この利用額には3G回線の利用料金も含まれるとのことなので、かなり低額といえそう。自宅の庭などに設置する場合には不要だが、遠くにある土地に設置した場合などには役立ちそうだ。
オムロンからモニタリングサービスが新登場
これと同様のモニタリングサービスはほかにもいろいろな企業が行なっていた。その多くはメガソーラー向けのものだったが、個人用のシステムを出していたのはNTTスマイルエナジーとオムロンだった。
NTTスマイルエナジーの「エコめがね全量モバイルパック」については昨年のPV Japanでも展示されていたのでここでは割愛するが、NTTスマイルエナジーの親会社でもあるオムロンは、エコめがねとは少し違う方式のシステム「ソラモニ3G」の展示を行なっていた。
このソラモニ3Gは、パワコンの出力電流をCT(電流センサー)で測定するとともに、電圧も測定し、位相のズレによる誤差が少ない測定を実現したうえで、クラウドを介してのサービス提供を行なうというもの。オムロン製のパワコンであれば、故障信号も検知してメールで知らせる機能もあるが、他社のパワコンでも利用可能とのこと。導入コストは30～50万円程度となり、1カ月の利用価格は3,500円程度だ。
なおNTTスマイルエナジーは、もともと家庭用のモニタリングシステム「エコめがね」を展開していたわけだが、その新システムとして「エコめがねHEMSパック」をリリースした。
これは従来のエコめがねのシステムにECHONET Lite対応の無線ルーターを組み合わせて、HEMSとしての機能にグレードアップさせたものだ。まだECHONET Lite対応の家電が少ないので、実際に使うのは今後の話になりそうだが、これがあれば電気の発電状況や利用状況にあった電気の使い方が可能になる。
これを早く導入することによるメリットもある。というのは、現在であればHEMS導入に上限10万円の補助金が出るため、それを利用すれば、現状約10万円程度かかるエコめがねのシステム導入を、実質ほぼ無料で入れられてしまうのだ。もっとも、現在エコめがねはNTTスマイルエナジーからエンドユーザーへの直接サービスは行なわれておらず、太陽光発電の設置業者などを通じての提供となるので、値段などの詳細については各代理店ごとに違いが出てくるようだ。
太陽光を追尾する「鏡」、その役割とは?
さて、ここまでPV Japan2013での展示内容についてみてきたが、最後に再生可能エネルギー世界フェア2013で見つけた太陽光関連、発電関連製品についても少し紹介しよう。
先ほど、フジプレアムでの追尾型太陽光発電システムを紹介したが、それと似たような装置の上に、太陽光発電パネルではなく「鏡」を取り付けたシステムを、静岡県浜松市にある「ユニバンス」という自動車部品の製造メーカーが展示していた。
まだあくまでもプロトタイプとのことだが、このシステムで太陽を追尾して光を集めることができるというもので、これによってお湯を沸かしてもいいし、日の入らない窓に太陽光を送るのもいいし、太陽電池に光を供給するのにも利用できるという。
昨年も同様のものを展示していたとのことだが、ガラスの鏡を使っていたという。今年は富士フイルムのナノ構造製造技術によってできたフィルムミラーが採用しており、これにより、破損しても危険が少なく、補修も簡単というメリットがあるという。
ここでの展示の目的は、直接の販売ではなく、どのような用途があるかのニーズを調べるためであり、いろいろな企業からオファーが来ているそうだ。そのニーズによってどのような大きさの装置にしていくのか、何台程度を組み合わせるのがいいのかなど、これから製品化の詳細を決めていくとのこと。
同社ではまた、小水力発電用のシステムも開発中。これは堰を設けず、金具を打つだけで発電ができるという、非常にコンパクトでシンプルな装置であり、同社では水利権が複雑な日本においても普及が見込めるのではないかと期待しているようだ。
家庭に設置できる風力発電に、“太陽熱湯沸し器”も
ちょうど設立1周年を迎えたという静岡県富士市の「ウインド19」は、3kWという風力発電のシステムの開発を行なっている。家庭で使ったり、山村や離島での利用などを想定した独立型の発電システムで、系統連系はせず、バッテリーと併用しての使用となる。系統連系だと、制限が多くコストもかかってしまうため、あえて自給自足型の独立系にしているという。
展示してあったのは1/25のサイズのモデルだが、約10mのタワーに設置するので、2階建ての住宅よりやや高い位置にプロペラが置かれる形になる。直径3.2mのプロペラが回るが、音は非常に静かでほとんど測定できないレベルであるとのことだ。価格はインバーターとバッテリーをセットにしても200万円を切る価格にしたいと話していた。
もう1つ、兵庫県高砂市にある小さな会社「サンヒートエコ」の太陽熱温水器も紹介しよう。一般的な太陽熱温水器とはやや目的が違い、水道水を入れると100度近い熱湯が出てくるという“太陽熱湯沸かし器”だ。ここもメーカーとして製品を出しているのではなく、プロトタイプ展示とアイディア提供ということのようだが、この高効率のシステムの特許を取得しているそうだ。
見かけはかなりシンプルで、銀色の箱の中に黒いホースがグルグルと配置されただけという感じではあったが、直接光と反射光を効率よく取り込んで温度を上げられるのだという。展示していたのは実物の1/2サイズのモデルだが、夏場だと3Lの水を約1時間で沸騰させることができるそうだ。これをどう利用するかはやはりアイディア次第とのことで、他社と組んでの製品開発などを進めたい考えだ。
以上、PV Japan2013、および再生可能エネルギー世界フェア2013で気になったものをピックアップしてみた。震災直後ほどの勢いはなくなったものの、まだまだ太陽光発電の世界は多くの人から注目されており、進化は進んでいる。今後も便利な機能やアイディアが多く詰まった製品やサービスがどんどん生まれてきてくれることを期待したい。