太陽光発電も経年劣化するよね？でも、どうして劣化していくんだろう？
太陽光発電が劣化する原因と、劣化を防ぐ方法を解説するね。
太陽光パネルの寿命
太陽光発電のメイン設備といえば、「太陽光パネル」です。
太陽光パネルにももちろん寿命がありますが、寿命の考え方にも「法定耐用年数」と「一般的な寿命」の2種類がありますので、それぞれの違いについて知っておきましょう。
法定耐用年数
太陽光発電システムの税制上の法定耐用年数は、17年と決められています。
太陽光発電パネルの「法定耐用年数」とは、税制上で定められた当該設備を使える期間のことです。
そのため、システム本来の正確な寿命を意味するものではありません。
一般的な寿命
一般的に太陽光パネルの寿命は、20〜30年程度です。
太陽光発電設備を設置して稼働させた後は、メンテナンスをしながら20〜30年程度は使用可能。
メーカー側でも出力保証期間が25年や30年と設定されている会社も多く、30年以上稼働できるなら安定して運用できると考えることができます。
太陽光パネルの劣化原因
太陽光パネルの経年劣化は避けられませんが、劣化原因には複数の問題が候補として挙がります。
こちらでは太陽光パネルの主な劣化原因について取り上げて解説します。
塩害
日当たりのよい海沿いに太陽光発電を実施すると効率よく発電できますが、海水に含まれる塩による塩害を受けやすくなります。
沿岸部では、住宅、農作物、電気設備、鉄、コンクリートなどが風で運ばれる塩分によって被害を受けやすいことからも、太陽光発電にも悪影響があることは想像に容易いでしょう。
太陽光発電の場合は、架台、固定具、接続箱、パワーコンディショナーなどが塩害を受けて劣化し、耐久性が著しく低下します。
積雪
太陽光パネルに雪が積もると、日光が遮断されてしまうため、電力を生み出すことができなくなってしまいます。
さらに積雪の重みでパネルが破損する恐れがあります。
雪がよく積もる地域では、雪の重みに十分に耐えられる太陽光パネルを使用するだけではなく、発電量が低下しないように、日射量が少ない地域に対応した太陽光パネルを選ぶことが重要です。
ホットスポット
太陽光パネルにできる「ホットスポット」とは、落ち葉や鳥の糞などの付着物の影のことです。
ホットスポットの発生によって、太陽光パネルに光が当たらなくなり、電気抵抗が大きくなって電流が流れにくくなります。
ホットスポットは発電力を低下させるだけではなく、放置すると故障して発電ができなくなる恐れがあります。
層間剥離
太陽光パネルは、複数の層によって構成されています。
経年劣化し、僅かな隙間から水蒸気のような小さい空気や水分が入り込んでしまうと、白く変色して内部の樹脂が劣化していくのが「層間剥離」という現象です。
剥離した部分は、電力を発電できません。
設置地域の天候次第では「層間剥離」現象が起こりやすくなる可能性があります。
太陽光発電が劣化すると発生する症状
太陽光発電の劣化で、どのような問題が発生するのでしょうか？
必要に応じてメンテナンスを実施しなければなりませんが、よく見られる症状について知っておきましょう。
太陽光パネルの変形
太陽光パネルが劣化すると、明らかに発電量が低下していきます。
毎年少しずつ発電量が下がっていくなら経年劣化による想定内の症状ですが、極端に発電量が低下したと感じた場合は、太陽光パネルの変形や破損を疑ってみましょう。
例えば突風や飛来物によってパネルが損傷している恐れがあります。
回路や配線の接続不良
太陽光パネルそのものではなく、回線や配線のほうに問題が発生している可能性もあります。
回路や配線が厳しい屋外環境の影響によって腐食・断線したといったケースです。
回路や配線が接続不良になると、太陽光パネルが正常に稼働していたとしても、電力がうまく流れずに無駄になっている状態です。
太陽光パネルの層間剥離
層間剥離が発生すると、太陽光パネルの表面で発電ができない箇所ができます。
白く変色もするため、周辺の正常な箇所の発電効率を下げてしまう可能性もあります。
明らかに発電量が低下してしまうため、層間剥離の早期発見とパネル交換などの適切な補修を実施しなければなりません。
太陽光発電の劣化を防ぐ方法
太陽光発電システムは、大切に使えば20〜30年も使えることが分かっています。
そのため、長く使えば使うほど、その間に多くのメリットが享受できます。
こちらで解説する方法を実践し、できる限り劣化を防ぐように心がけて使用すれば、太陽光パネルの寿命を大幅に延ばせます。
定期的なメンテナンスを実施する
太陽光発電システムは、長期間使用することが前提の大型機器であることから、点検・メンテナンスは定期的に行い、その都度補修を実施することが重要です。
専門業者による詳細な点検を実施すれば、太陽光パネルやシステムの不具合もすぐに発見できます。
基本的なメンテナンスとして忘れてはならないのが、清掃や除草作業などの発電に良い環境の整備をすることです。
太陽光発電システムに関連するFIT法においても2017年に改正が行われ、点検とメンテナンスが義務付けられています。
早期に異変を察知する
前項では、定期メンテナンスの重要性を確認しましたが、それ以外にも突然の自然災害で太陽光発電システムがストップしたり、トラブルが発生したりする可能性があります。
例えば地震、台風、風水害などの各種自然災害の発生です。
発電量が急激に下がった、などの異変に気づいたときは、専門業者への緊急連絡を急ぎ、早期補修を実施する体制を整えてください。
太陽光パネルの異変を察知しやすいように、24時間遠隔監視システムを導入して対応するなど、事前対策も怠ることのないようにしましょう。
出力保証制度を利用する
太陽光発電システムには、製品保証と出力保証がついています。
| 製品保証 | 製造上の不良や欠陥があった場合の損失を補填するもの |
| 出力保証 | 太陽光パネルの発電量を一定期間にわたって保証するもの |
もし発電量がメーカーの公称値から一定率を下回ってしまったら、太陽光パネルを無料で交換してくれます。
保証期間は、10年〜25年までとメーカーによって異なります。
あくまでも通常使用による劣化を想定した保証となっており、自然災害や事故による性能低下は保証対象外となっていることが多いので保証内容をよく確認してください。
施工品質の高い業者を選ぶ
太陽光発電システムの寿命を延ばすには、施工品質の高い業者による信頼の施工とアフターケアが必要です。
設置後のアフターケアを重視し、高い施工品質を求めるなら、適正価格で自社施工を行う太陽光発電システムの施工業者をピックアップして厳選するようにしましょう。
初期費用の安い激安店は、工事に不慣れな下請け業者が施工しているケースも多く、値段が安くても施工後が大変不安です。
トラブル処理や金銭面での保証も手薄になっていることがありますので十分にご注意ください。
経年劣化に強い太陽光パネルを選ぶ
太陽光発電パネルは未熟な技術ではなく、登場してからすでに数十年以上経っており、多数の輝かしい実績を着実に積み上げてきた優れた技術です。
太陽光パネルと一口に言っても、パネルに用いられる素材にはいくつもの種類があります。たとえ全く同じ環境下に太陽光パネルを設置したとしても、どのような素材が利用されているのかによって太陽光パネルの寿命は異なります。
太陽光パネルの種類別の劣化率
太陽光パネルにはいくつもの種類があり、その種類にって劣化しやすいかどうかも決まります。
劣化の進み具合のことを劣化率と呼び、劣化率の数値が高いほど、早く劣化が進みます。
| パネルの種類 | 5年経過時点の劣化率 |
|---|---|
| 多結晶シリコン | 2.3～2.8% |
| 単結晶シリコン | 3.2～3.9% |
| アモルファス | 5.7% |
| ヘテロ接合（HIT） | 2.0% |
| CIS | 1.4～1.5% |
多結晶シリコン
太陽光パネルの中でも、低コストで導入できるメリットの多い素材です。
5年間の経年劣化率は、2.3〜2.8％です。
単結晶シリコン
単結晶シリコンは、発電効率が良い太陽光パネルの素材です。
しかし、経年劣化率が高く、5年で3.2〜3.9％も低下してしまいます。
施工コストも高くつくことから、単結晶シリコンよりも寿命の長い多結晶シリコンを選ぶことをおすすめします。
アモルファス
アモルファスは経年劣化率が5年で5.7％と高く、ほかの太陽光パネルに比べると寿命が短くなってしまいます。
規則性を持たない性質によって、発電効率が低い点もデメリットです。
しかし、アモルファスなら低コストで製造可能で、初期費用を抑えられるというメリットがあります。
長期間使用することを目的にするなら、ほかの素材を選択するべきです。
ヘテロ接合
ヘテロ接合の経年劣化率は、5年で2％とかなり低めです。
発電効率は単結晶シリコンよりも高く、ソーラーパネルの素材として利用するには理想的です。
ただし、大きな問題となるのが初期コストの高さです。予算が少ない方には、導入が難しいでしょう。
初期費用は多少高くても、発電効率を上げて一定以上の発電量の確保を優先するなら、ヘテロ接合の太陽光パネルも選択肢に入ります。
ヘテロ接合は、パナソニックの太陽光パネルHITの材料として利用されています。
CIS
CISの経年劣化率は5年で1.5％で、これまで紹介してきた太陽光パネルの中では最も劣化しにくい素材です。
CISは、ソーラーフロンティアが販売している次世代型の太陽光パネルです。
設置後数年間は太陽光を浴びて出力係数が大幅にアップし、発電効率が良くなる点が大きなメリットです。
長期間運用を前提に太陽光発電を選ぶなら、CISのような経年劣化しにくく、耐久性の高い素材を選んでおくことが大変重要なポイントです。
太陽光発電の導入シミュレーションで劣化は考慮されている？
太陽光発電システムの導入を検討する場合は、導入シミュレーションを活用します。
利用するツールは、できる限り信頼性の高いものを利用することが重要です。
太陽光発電の導入シミュレーションに関しての明確な基準やルールがないことから、業者や販売店にシミュレーションを丸投げすると、都合の良いデータだけが提示されるケースもあるからです。
太陽光パネルの種類や、経年劣化率などが考慮されていないケースももちろんあります。
とは言え、天候や気温、方角などによる発電効率の損失等も正確に計測・算定することは、素人では大変難しいもの。
設置前シミュレーションと設置後の実際の発電量の齟齬をなくすためには、複数社に見積もりをとり、同時にシミュレーションも行なってもらうことが大切です。
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太陽光発電の劣化を防ぐなら放置はNG
太陽光発電システムは、経年劣化する精密機器であることから、長期間使えば使うほど、補修やメンテナンスが必要です。
太陽光パネルが新しくても、汚れがひどい場合や周囲の影によって発電効率が大幅に低下することがあります。
太陽光発電の劣化を防ぐなら、設置後の放置はNGです。
資源エネルギー庁でも4年に1度の定期点検を推奨しているように、定期点検を足掛かりにして太陽光パネルを含めた発電システムを長持ちさせる努力が必要です。
点検時には、パネルの清掃と周囲の草刈りなどを併せて実施し、発電効率を低下させないような計画的な維持管理が何よりも重要なポイントです。
