トラブル

「雨が降ると漏電する」太陽光パネル、豪雨時の測定で異常値

エネテク 第29回

2019/07/31 05:00
加藤 伸一=日経BP総研 クリーンテックラボ
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 今回のシリーズでは、エネテク(愛知県小牧市)が、太陽光発電所の点検やO&M(運用・保守)サービスを担う中で対応してきたトラブル事例を紹介している。同社は、2007年に設立された電気設備工事会社で、太陽光発電の施工も多く担当してきた。O&Mサービスでは、点検時に原因分析だけでなく、状況によっては、その場で不具合の原因を解消するといったワンストップの対応が特徴となっている(関連コラム)。

 今回、紹介するのは、太陽光発電所において、雨が降った時だけに生じるという、あまり知られていない太陽光パネルの地絡の例である。

 この現象は、エネテクがO&Mを受託している複数の太陽光発電所で生じている。雨の日に、パワーコンディショナー(PCS)単位の遠隔監視システムが地絡を検出し、稼働を停止する。PCSの稼働停止の翌日、エネテクの点検担当者が現地に向かい、安全を確認した上で、漏電遮断器(ブレーカー)をオン(入)に切り替える。PCSを再起動後、雨天でなければ、通常通りに発電が復旧する。その後、再び雨が降った日には、またPCSが停止する。

 ある低圧の事業用太陽光発電所では、この現象が短期間に10回以上も頻発した。この発電所では、雨天時にPCSが地絡を検出して稼働を停止すると、導入しているNTTスマイルエナジー(大阪市中央区)の遠隔監視システム「エコめがね」を通じて、PCSの稼働停止が通報される。

 この発電所は出力が約50kWで、定格出力10kWのPCSを5台設置している。雨天時に稼働を止めるPCSは、毎回同じではない。気まぐれのように、その度に違うPCSが停止する。大雨の際には、それだけでなく、PCSからの送電先である集電箱の漏電遮断機まで落ちることもある。

 エネテクでは、原因を調査した。まず、直流側の電線やコネクタの状態を確認すると、すべて正常だった。これによって、太陽光パネルに原因があると推測できた。この発電所では、結晶シリコン型の太陽光パネルを採用している。

 地絡による稼働停止は、雨天時に起きている。そこで、エネテクでは、雨が降った時だけに生じる太陽光パネルの異常があるのではないかと推測した。

 ただし、電気的な点検は通常、雨天時には実施しない。その理由は、おもに2つある。1つは、感電などのリスクが高まるため。もう1つは、遠隔監視ステムの仕様による。

 この低圧発電所が導入している「エコめがね」は、その日の12時~14時59分の約3時間の発電量の計測結果から、その時間帯に過剰に発電量が下がっていたり、停止していた場合(発電量が0、もしくは0相当)、その日の夜、23時ころに発電事業者やO&M事業者に対して警報を発する仕様となっている。

 このため、警報に気付いて遠隔監視システムの表示画面を通じて、実際に発電が停止していたり、過剰に発電量が下がっていたことを確認しても、現地に駆け付けて状況を把握できるのは、翌朝以降となる。

 しかし、翌朝には、天候が回復していて、雨が降っていないことが多い。こうした点からも、雨天時に点検することは難しい。

 エネテクによる点検も、最初は雨が降っていない時に実施した。この点検では、太陽光パネルの異常を発見できなかった。

 こうした状況の中、感電などのリスクを排しながら、安全かつ雨天時の状況を再現できる手法として、同社では、雨の降っていない時に、噴霧器をつかって水で濡らし、その状態で1枚ずつ太陽光パネルを点検した(図1)。

図1●噴霧器を使って小雨の状況を再現したときの様子
(出所:エネテク)
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