太陽光発電の特徴と種類とは？具体的な仕組みとその導入方法

前述の通り、政府は2030年度までに達成すべき目標を打ち出しており、それを達成する手段として、2030年度までに再生可能エネルギーの比率を36〜38%まで引き上げることを目指しています。これは、化石燃料に依存する現状から脱却し、持続可能な社会を実現するための重要なステップです。

出所）第6次エネルギー基本計画（R3.10月公表）をもとにDaigasエナジーにて作成

なお、2030年度の再生可能エネルギー全体に占める太陽光発電の割合は、最も大きくなる計画（※）です。（※再生可能エネルギー全体の41％を占める）

このように太陽光発電は、日本で最も普及が期待されている再生可能エネルギーであるといえます。

再生可能エネルギーの追加性とは？

再エネ導入を進める企業の間で注目されているキーワードが「追加性」で、海外ではその重要性が広く認知されています。追加性とは再エネ電気を使用することで新たな再エネ電源の拡大に寄与する性質を指します。追加性のある電源を購入することは、お客さま自身が再エネ電源の普及拡大へ貢献できるという価値があります。

（参照）
『第6次エネルギー基本計画』（資源エネルギー庁）
『追加性が自然エネルギーの選択基準に、RE100も採用へ』（自然エネルギー財団）

なお、一口に再エネ電源と言っても、電源と非化石証書の組み合わせにより大きく3種類に分類されます。

• ● 追加性がある再エネ電力＝価値が高い
• ● 追加性はないがRE100に対応できる再エネ電力
• ● 追加性のない再エネ電力

※非化石証書：発電に伴ってCO₂を排出しない電気には「環境価値」があり、その環境価値のひとつである「非化石価値」を取り出し、証書の形にして売買を可能にしたもの

中でも、今回の記事のテーマでもある「新規の太陽光発電導入」は、追加性のある、価値が高い再エネ電力に位置付けられています。

そのため、太陽光発電の新規導入は、グローバル市場における企業の高評価にもつながります。

太陽光発電の種類

太陽光発電の導入方法は、敷地内に設置するオンサイト型と、敷地外に設置して送電するオフサイト型に分かれます。

出所）環境省「はじめての再エネ活用ガイド（企業向け）」をもとにDaigasエナジーにて作成

太陽光発電の導入検討フロー

• ● 太陽光発電の導入①：オンサイト型での導入から検討する
  オンサイト型は、オフサイト型と比較すると自営線敷設などの初期投資が不要で、長期的には最も経済的な選択肢となることが期待できます。電力の自社使用による、エネルギーの自給自足が可能です。
• ● 太陽光発電の導入②：敷地内に設置できない場合
  敷地内に十分なスペースがない場合や建物の構造上の問題で太陽光パネルを設置できない場合などは、オフサイト型太陽光発電が適しています。発電所の需要場所からの距離が数km以内と近ければ「自営線供給」が次の選択肢です。
• ● 太陽光発電の導入③：近くに発電所が設置できない場合
  近隣に適切な太陽光発電所がない場合も、オフサイト型太陽光発電の導入は可能です。具体的には、託送サービスを利用する方法（自己託送）と、小売電気事業者との契約で電気供給する方法（小売介在）があります。既存系統を使用するため、いずれの方法も託送費用が追加でかかります。

（参照）
『はじめての再エネ活用ガイド（企業向け）』（環境省）
『初期投資0での自家消費型太陽光発電設備の導入について』（環境省）

ここからは太陽光発電の仕組みを確認します。

太陽光発電システムは「太陽光パネル」「パワーコンディショナ」「変圧器」「集電箱」「受変電設備」の5つの主要な設備から構成されます。

大まかには、太陽光パネルで生じた電気が、直流から交流へ変換された後、一定電圧に調整され、電力が必要な場所へと供給される仕組みです。

なお、太陽光パネルは、1m²（1平方メートル）あたり約0.13kW設置できます。仮に5,000m²なら、約650kWの設置が可能です。

太陽光発電システムの過積載の意味とメリット

太陽光パネルの容量は、パワーコンディショナの容量より多く設定されることが一般的です。これを「過積載」と言います。

例えば、500kWのパワーコンディショナに対して、650kWの太陽光パネルを設置すると、過積載率は130%です。

『太陽光発電について』（資源エネルギー庁）によると、事業者の過積載率は年々高まっており、10〜50kWの電気量では約180%、それ以上の電気量では135〜140%程度の平均過積載率となっています。

過積載は、日照条件が悪い時でも安定した発電が期待でき、発電効率の向上に寄与することから、コストパフォーマンスの高い導入方法です。

（参照）
『太陽光発電について』（資源エネルギー庁）

太陽光パネルは、折板屋根・陸屋根ほか、最近ではカーポートへの設置が行われています。中でも折板屋根は、施工性が良好で安価な施工が期待できます。

なお、カーポートへの導入は、カーポートが建築物に当たるため、建築確認申請が必要となる点は注意が必要です。

屋根に太陽光パネルを設置する際の注意

屋根に太陽光パネルを設置する場合の注意点は、以下の通りです。

• ● 太陽光パネルを屋根に設置する場合、建屋の耐荷重を超えないよう注意します。
• ● 避雷導体が設置されている場合は、パネルと避雷導体に一定の距離を取ります。もしくは避雷導体を、パネルより高く設置してください。
• ● 太陽光パネルは一般的に垂直積雪荷重上限が1.8mです。積雪エリアではそれ以上の垂直積雪荷重上限となり、施工費が高額となる可能性があります。

（参照）
『公共施設への再エネ導入 第一歩を踏み出す自治体の皆様へ』（環境省）

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PPA（電力販売契約）モデルのため、初期投資（工事代金・機器代金・設計技術費用などの施工関連費用）はかかりません（※）。

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（※印紙代、建物構造計算などの諸費用は別途）