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Good planning is half the battle – tips & tricks for the roof-top solar plant

優れた計画が成功をより確実にします – 屋上型太陽光発電装置のヒントと秘訣

屋上型太陽光発電設備の設置は難しいプロジェクトになりがちです。けれども、その現状をそのまま受け入れる必要はありません。この記事では、屋上型太陽光発電設備の設置において重要となるステップと併せ、効率的に計画を立てるためのヒントと秘訣を説明します。

あらゆる太陽光発電設備の設置に共通していることですが、EPCまたは設置パートナーがプロジェクトを成功に導く基盤を築くためには、最初のコンサルティングが極めて重要です。理想としては、最初の打ち合わせを設置予定の現場で行います。それは、太陽光発電設備を設置するのにその建造物が適切であるかどうかを全般的にチェックすることが、基本的な前提条件となるからです。この現場訪問を十分に準備しておくことは、最優先事項です。それによって時間が節約され、計画の誤りや誤算を防ぐことになります。

ヒント: チェックリスト、カメラ、コンパス、巻尺を忘れずに持参してください。

ヒント: 特殊な条件はないか、送電網の接続点はどこか、送電網のタイプは何かを確認します。

優れた計画が、その後の設置工程を容易にします。

次のステップには、適切な計算に基づいて太陽光発電設備を計画する作業が必要です。これは、単純な作業ではありません。太陽光発電装置が20年以上にわたって高い生産性を維持できるようにするには、あらゆるパラメーターが一致して協調する必要があります。この場合も同じく、慎重に細部にわたって計画を立てることが、その後の設置工程と運用を単純化して容易にすることになります。

最大の発電量を確実にするには、太陽光発電設備が、現場および特定の状況に適応していなければなりません。日陰の量が大きければ、それだけ発電量が下がります。太陽電池モジュールが陰に入らないように、周辺のエリアに太陽光を遮る障害物(木、衛星アンテナ、天窓、その他の屋上構造物)がないことを確認してください。

ヒント: 太陽光を遮る障害物がある場合には、それに応じて太陽電池モジュールの位置を変えてください。

太陽光発電装置の規模は、予測においてはなおさら重要な数字です。その規模は、使用可能なスペース、期待される発電量、そして、もし実行に値する場合に可能な投資額のベースとなります。

太陽電池モジュールの配列および傾斜角度も、太陽光発電装置の発電量を左右します。ただし、日陰による悪影響と比べれば、それほど大きな影響はありません。

太陽光発電設備を屋根に設置するには、基本的な2つの方式があります。1つは、既存の屋根に金属フレームを使って取り付ける方式(「屋上設置型」)です。もう1つは、例えば従来の屋根ふき材や表面材を置き換えて、太陽光発電システムを設置面に組み込むという方式です(「屋根組み込み式」)。いずれの方式にも、そして多種多様な屋根および屋根ふきにも、それぞれ適切に設計された最適な架台システムを広範なオプションから選択できます。概して、一般条件および設置面の耐候性は、最初の現場訪問で詳細に調査されているはずです。

ヒント: 屋根に修繕作業が必要かどうかを確認してください。

ヒント: 壊れやすい屋根ふきの場合、計画を遂行するときに、設備を分解することなく屋根の壊れた箇所を修繕できるように準備してください。

次のステップは、架台システムの選択とサイジングです。それには、目的とする建物および屋根の静力学を考慮に入れます。屋根荷重の構造分析は、主に太陽光発電設備自体の重量といった静荷重を考慮しています。

ヒント: 屋根の端および角付近に高い風荷重がある場合: そのようなエリアは避けるか、固定点の数を増やしてください。

 多くの選択肢 – 製品の選択基準

設置現場の一般条件が明らかになったら、いよいよ太陽光発電設備の核心に迫ります。それは、コンポーネントの選択、調整、および配線です。

太陽電池モジュールは最も重要なコンポーネントですが、最も費用のかかるアイテムでもあります。太陽電池モジュールによって生産されたエネルギーはパワーコンディショナーが送電網に供給するため、パワーコンディショナーはいわゆる太陽光発電設備の心臓や脳と言えます。太陽電池モジュールとパワーコンディショナーの相互作用は、自動車のエンジンとギアボックスの相互作用に相当します。太陽電池モジュールが「エンジン」としてエネルギーを生産し、パワーコンディショナーが「ギアボックス」として、「エンジン出力」のできるだけ多くを「道路」、つまりこの場合は送電網に注ぎ込めるようにします。したがって、この相互作用の部分には、最適な調整と高い品質が不可欠です。

製品を選択する際の決定的判断基準は(価格は別として)、何よりもまず、製品の製造品質、パフォーマンス、保証の3つです。価格よりも品質を重視するとしても、20年以上にわたる利益に目を向けていることを考えれば、最終的には見返りがあります。

優れた品質は、メーカーとそのサプライヤーから始まります。認定されたメーカーというものは、厳重な品質管理に全力を傾け、原材料から完成品に至るまで、その製品には厳重な品質管理およびテストを受けていることを保証するものです。

太陽電池モジュールやパワーコンディショナーには、太陽電池モジュールの場合のIEC規格のような必須の認証があり、どのメーカーもこれらの認証を取得しなければなりません。TÜV Rheinlandなどの評判の高い独立機関による追加の試験や証明書も、品質という点でコンポーネントが提供している付加価値を示す有効な指標です。

太陽電池モジュールの選択に関するヒント:

技術: 結晶モジュールを使用すると、単位面積あたりの出力量が大幅に増加します。

設備に関する品質検査: ねじれに強く、空洞のないアルミ製フレーム、強化板ガラス、最小負荷容量600 kg/m2、密閉型接続箱、はんだ付け接続。長期的には、低価格が常にコスト効率が良いとは限りません。

その他のオプション: 過酷な環境での設置を対象とした、アンモニア耐性または耐食性の特殊認証。

太陽電池モジュールの性能を左右する重要な特性には、効率性および公称出力(ワット単位のピーク出力)の2つがあります。微光下または太陽電池の温度上昇時の動作も、性能において重要な役割を果たします。

適切なパワーコンディショナーを選ぶ際に、最初の、そしてもっとも重要な判断基準となるのは、その効率性です。いわゆるMPP (Maximum Power Point)トラッキングが高速であればあるほど、現行の日照条件に応じて適切に調節できます。したがって、太陽光発電装置の発電量もそれだけ増加します。さらに、MPP入力電圧の範囲が広ければ、設置担当者が設置に最適なレイアウトを選べるため、配線費とケーブル損失の両方を削減できます。

 

太陽電池モジュールとパワーコンディショナーは別として、最大限の信頼性と品質を確実にするためには、専用のTÜV/VDE認定ケーブルを慎重に選択してください。これらのケーブルは、このタイプのアプリケーションに最適です。

ただし、最高の品質のコンポーネントであるとしても、異常が見つかったり損傷した場合の正しい対策が講じられていなければ、太陽光発電システムの所有者は完全に安心できません。現在、ほとんどのメーカーの製品には、法定保証期間より遥かに長い保証が提供されています。したがって、保障期間の長さだけを検討するのではなく、その正確な内容も検討することが重要です。必ず、小さな活字(つまり、保証サービスおよび条件)を熟読してください。小さな活字に、カスタマーにわかりにくい落とし穴が隠されていることは珍しくないからです。通常、太陽光発電装置の運用担当者は、テスト、組み立て、交換、移送に伴う費用に全責任を負うので、交換オプションも確認してください。この分野でメーカーが約束する内容は、残存価値の返済から、まったく同じタイプのモジュールでの交換に至るまで、大幅に異なります。

ヒント: 製品保証期間: 10年以上は欲しいところです。

ヒント: 太陽電池モジュールの性能保証: 線形性能保証は、段階型保証よりもカスタマーに有利です。