北杜サイト太陽光発電所と言うのは9年前にNEDOの実証事業としていろいろなパネルの試験や架台、パワコンの開発が行われたところです。既に実証事業は終わりましたが、設備は北杜市が引き続いて運営しています。

まだそれほど年数は経っていませんが、太陽光発電所の経時変化を見るのにはとても良いサイトで、私は2年前に一度見学に行き、今回は2回目です。前回で大体現地の状況は判っていましたが、今回も収穫はありました。何回かに分けて報告しようと思いますが、今回は全体の報告をします。

まず1点目。今回は実際の運営を行っているNTTファシリティーズの専門家が案内をしてくれました。前回は個人で見学に行ったためか、あまり詳しくない人の案内だったのですが、今回は太陽光発電所を運営している人達で団体を組んでいったせいか、専門家が担当してくれました。けっこう運営上の細かい話なども聞けて、参加者はとても喜んでいました。もし、この北杜サイトの見学をしようと思われる人がいましたら、何とか団体を組んで太陽光の経験者として見学申し込みされることをお勧めします。

2点目は、北杜サイトでも少しスネイルトレイルを発見しました。私は、スネイルトレイルが発生するのは中国の製品だけではないかと思っていました。前回、北杜サイトを見学した時にはスネイルトレイルを発見することができなかったので、その思いを強くしたのですが、今回より詳しく探すと日本のパネルでも少し発生しているのを発見しました。とは言っても本当に少しで、中国パネルに比べると2桁ぐらい少ないだろうと思います。やはり日本のパネルは良いというのは私の信念です。

3点目はホットスポット。前回は強烈なホットスポットを一つだけ発見しましたが、今回はそれ以外に大量に発見しました。また前回発見したホットスポットも症状が進んでいることが判りました。これらについては次回報告します。

4点目はアモルファスの集積型パネルでアモルファス特有のスネイルトレイルらしきものを発見しました。アモルファスのスネイルトレイルと言うのは正しい言い方かどうかわかりませんが、どうも太陽電池がおかしくなっているような気がします。これも次回か次々回に報告します。

・・・ということで、 設置後10年ぐらいというのは長期の変化を見るのにちょうど良い時期かもしれません。これから少しずつ劣化が進んでくるのではないかと思います。現地の管理者が言うには、大きな劣化に対しては北杜市に保全計画を提出して、順次対策をするようです。私としては、できるだけ劣化を保存して欲しいところですが、それは望めない話で・・・。まぁ、今後も2-3年に一度見学して様子を見ようと思っています。

●球状シリコン太陽電池

球状シリコン太陽電池をご存知でしょうか。かなり前に提唱されたもので、小さなシリコンで球状太陽電池を作り、それを大量に並べて平面の太陽電池にするものです。球なのでどこから光が来ても均等に受けることができますが、直角に受光できるのは一点だけで他は斜めに受光することになりますから、効率的にはあまり得策ではないかも知れません。

球状太陽電池の一個一個は小さな六角形のくぼみの中に入っていて、くぼみの内面は鏡状になっているので、球太陽電池に当たらなかった光は、くぼみ内面の鏡に反射して球太陽電池に当たることになっています。下の写真が、球太陽電池を六角形のくぼみの中央に置いて並んでいるところの拡大写真です。

効率はともかくとして、よくこんな面倒くさい太陽電池を作ったものだと、尊敬さえします。昔から話には聞いていましたが、実際に見るのはこれが初めてでした。特に感慨はありませんが、なかなか見られるものでなく、一度見ておくのも良いでしょう。

• ●草刈りロボット

ルンバの草刈り版がありました。ルンバと同様に、勝手に敷地内をぐるぐる回って草刈りし、充電ポイントに戻って自動的に自己充電するようになっています。北杜市でこんなことをしているとは思いませんでした。しかし、太陽光発電所でどうやって充電用の電源を確保するかという課題は残ります。やはりこれはお金持ちが邸宅の庭の芝刈りに使うのが一番適しているように思います。　実物は遠くだったので、近くの看板の写真を撮りました。

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北杜市の太陽光発電所についての見学報告は取りあえずこのぐらいにします。やはり、古い設備を見ると参考になります。最大の収穫は、8年前の太陽電池にスネイルトレイルが見られなかったということでしょう。

最近は見学できる太陽光発電所が増えてきているのは喜ばしいことですが、まだ新しいものが多いことと、近くでパネルを観察させてもらえないことが多いのが残念です。今関心を持っているのは松山太陽光発電所で、ここでは20年ほど前に設置された太陽光発電がまだ運転されているようです。見学できそうなのですが、どのようにすればよいのか問い合わせ中です。

もともと、サーモビュアーはいろいろな誤差を受けやすいので、使う際は注意が必要です。あまり離れると正確な情報を得ることができません。今回わかったのは、その限界が5-6mぐらいかなということです。

最近、太陽光発電所の保守管理が課題になってきて、サーモビュアーを使った観測というのは有効な方法の一つとして指摘されています。私もその点には賛成で、このような発電所見学の際には必ずサーモカメラを持ていくことにしています。

しかし、サーモビュアーでパネルをひとつひとつ観察するのはとても大変で、個人でできるのは50kW－100kWぐらいまでかなという印象を持っています。今回見学したのは北杜市のサイトの一部でしたが、それでも600kWあり、とても見学時間で全部見ることはできませんでした。カメラで観察というのも意外に時間がかかります。

このため、大型の発電所では最近はやりのドローンを使って空撮する方法も試みられているようです。それはそれで良い方法だとは思いますが、今回の経験ではあまり高くから空撮すると異常を発見しそこなう恐れがあることが分かりました。今回の経験が正しいかどうかは判りませんが、取りあえず、サーモカメラ観察は5-6mの距離内で行われることをお勧めします。

次回はもう少し残っている話題を提供しようと思います。

パネルの中の二つのセルが異常発熱しています。温度は70度ほどでした（他のセルは50度ほど）。昨日紹介した不良パネルでは100度ぐらいまで温度が上がっていましたが、これはそこまで上がっていないので、昨日のような焦げた跡はありませんでした。従って、目視では発見することができないので、サーモビュアーが必要になってきます。

このパネルを少し離れたところからサーモビュアーで見たのが下の像です。

最初離れた位置からこの像を見た時に「おや！」と思って、近づいてみたら最初のような画像となり、異常発熱であることが確認できました。

この異常セルは70度ぐらいの温度であるため（他のセルは50度ほど）、多分、この二つのセルは何らかの原因で電流が小さくなり、そこに他のセルから無理やり電流を流そうとして発熱したものと見られます。いわゆる、ホットスポット現象です。

普通、太陽電池が発電していると、太陽光エネルギーの一部を電気エネルギーとして外に出すことになるため、その分、セルの温度は下がります。大体、普通に発電していると3-4度ほどそのセル温度を下げることになります。一方、ホットスポット現象があるセルは温度が他のセルより高くなっています。実は、加熱のためのエネルギーは他のセルで発電したエネルギーから来ているので、ホットスポットのセルは他で発電したエネルギーを浪費していることになります。

この異常パネルの例でいうと、

発熱セルは他のセルより20度ほど温度が高くなっています。発電で下がるはずの3-4度の6倍ほどです。これは他のセル6枚で発電したエネルギーをホットスポットで浪費していることを意味します。この例ではホットスポットのセルは2枚あるため、両方で12枚分ぐらいのセルで発電したエネルギーが、ホットスポットのセルで浪費されていることになります。一つのパネルで60枚セルがあるので、その20%ほどのロスです。

しかし、ストリングやアレイ全体でみると、1枚のパネルの20%というのはごく一部のロスであるため、なかなかモニタリングから発見することは難しいでしょう。

逆に言うと、まだ発電出力にほとんど影響を与えないぐらいのロスであり、また発熱異常と言っても70度ぐらいなら危険性もないので、この段階では特に対応の必要はないと言えるかもしれません。ただ、異常があることは認識しておいた方が良いと思います。

とにかく、全体的に見ると北杜サイトは良好で、昨日と今回報告した2件ぐらいしか異常は見つかりませんでした。もっとも、見学が駆け足だったため、全体の1割程度しか観察できなかったので、本当はもう少し異常パネルがあったのかもしれません。

異常パネルについての報告はここまでとして、次回は他に気づいた点を報告します。

錆びついたような茶色のシミのあるセルが判ると思います。サーモビュアー（サーモカメラ）で見たのが下の写真です。

茶色のシミのあるセルだけが異常発熱していることがはっきりわかります。この時の気温はそれほど高くなく（多分30度ぐらい）、日射もそれほど強くなかったのでパネル温度も50度ほどでしたが、この加熱セルは100度ほどになっていました。

茶色のシミはおそらく熱で焦げて発生したものだと思います。セル全体では100度ほどですが、スポット的にはもっと高熱になっているところがあると見られます。

このようにセル周辺に焦げが発生するような発熱は、セルの電流不足によるホットスポットではなく接続不良によるもだと考えられます。このまま放置すると焦げが進行し、接続不良の抵抗が増大し、その結果さらに発熱が増大し、最悪の場合は発火事故を起こしかねません。

野立ての太陽光発電の場合、周りにあまり燃えるものがないので発火に至っても火事になる恐れは少ないとは思いますが、危険な不良であることは確かです。火事に至らなくても発火状態にまでなるとセル周りが焼損し、その部分が完全に断線状態となると発熱しなくなります。この状態にまで至れば危険はなくなるのでしょうが・・・・。

焼損セルが断線状態になっても、電流はバイパスダイオードでバイパスされるので、発電は継続します。全体として少し発電量は下がりますが、わずかなのでモニタから異常を発見するのは難しいでしょう。

とにかく、このような異常は火事の危険性もあるので、普段から目視やサーモビュアーなどで観察して、早めに発見することが望まれます。このトラブルの場合、茶色くなっているので目視だけでも発見することができます。迂闊に触ると火傷するほど過熱しているので、注意が必要です。

今回紹介したトラブルパネルは中国製でした。偶然ですかね。

次回は、別のアメリカ製パネルのトラブルについて説明します。

このサイトはNEDOが平成19年から23年までNTTファシリティーズなどと実証実験を行った設備を、北杜市が譲り受けて運営しているものです。実証実験では当時、日本で入手可能な太陽電池が設置され発電状況が検証されました。実験は終わりましたが、設置後8年という少し長い期間たった太陽電池の状況が判るため興味深いサイトです。

このサイトの良いところは設置サイト構内に入り、パネルを間近で観察できることと、説明が丁寧なところです。説明員は設置当時の作業に携わった方で、設置当時の状況をいろいろ話してくれます。太陽光発電をされている人なら、一度行ってみるのも良いでしょう。

さて、私は今回もサーモビュアーを持って行って観察しました。天気も良かったので、サーモビュアーで発電の状況がそれなりに判りました。中にはおかしなセルもありましたが、全般的に太陽電池の状況は良好でした。スネイルトレイルらしきものは一つも見当たりませんでした。

ここに設置されている太陽電池は日本のものが多いですが、当時入手できる太陽電池をほとんど設置しているので、外国製品もあります。Qセルズやサンパワー、イソフォトンなど欧米のものの他に中国や台湾、韓国のものもあります。

私は、どうもスネイルトレイルは最近の中国産の太陽電池に顕著にみられる現象ではないか、という問題意識を持っています。この前、産総研の報告会に行った時は日本の太陽電池でも10年ぐらい経つとスネイルトレイルが見られ始めるという話がありました。北杜市ではまだ設置後8年ですが状況はどうなのか、とても気になるところです。また日本以外の太陽電池も設置されています。それが、今回、北杜の見学に行った大きな理由でした。

で、・・・、やはりスネイルトレイルは最近のパネルに顕著にみられる現象のように思えますが、まだはっきりとは言えないでしょう。

さて、

観察で気づいたことをいくつか報告していこうと思っていますが、まず、運営面で一つ残念に思えたことを書いておきます。

それは、ここではせっかく貴重なデータが出ているのに、一般公表しないらしいことです。このサイトは8年と比較的古いパネルの状況がわかるサイトで、しかも多くの種類の太陽電池が設置されています。このようなデータはとても重要で、メーカーや研究者以外に、私のような太陽光発電所オーナーで状況を知りたいと思っている人も多くいると思います。税金で作られた実証試験装置で、結果を広く公表して欲しいところですが、残念なことです。

データを公表すると各社の状況が判ってしまうのでよくないというのが表向きの理由になるのでしょうが、現実問題としては北杜市ではそこまで手が回らないということだと思います。

まぁ、私は毎年見学して様子を見ていこうと思っています。