太陽光発電がある家の方へ
太陽光パネルの「見えない故障」｜ひび・ホットスポット・PID・バイパスダイオード
この記事でわかること
- 国際エネルギー機関の報告書は、セルのひび（マイクロクラック）は目で見えず、EL画像などでしか分からないとしています。運ぶときや、人が乗ったときにもできます
- ホットスポットは、パネルの一部が熱くなる故障で、赤外線カメラで見ます。報告書は、日射700W/m²以上の雲のない晴れた日に測るとしています。バイパスダイオードが切れていると、ホットスポットが出たときに火災の危険があるとも書いています
- 住宅の持ち主向けの業界の案内は、屋根に上がらず、販売店やメーカーに点検を頼むよう書いています。ふだんは、過去の発電量とくらべて下がっていないかを見るのが手がかりです
太陽光パネルの故障には、見れば分かるもの（割れ・焦げ・変色）と、目では見えないものがあります。国際エネルギー機関の太陽光発電の共同研究（IEA PVPS）がまとめた報告書「Review of Failures of Photovoltaic Modules」（2014年）から、住宅の持ち主が知っておきたい4つの故障を整理しました。
4つの故障と、見つけ方
| 故障 | どんなものか・どう見つけるか |
|---|---|
| セルのひび マイクロクラック | 運ぶときにパネルが倒れる、人が乗るなどでできる。目では見えず、取り付け直後の出力の測定にも出ないことが多い。EL画像などで分かる。ひびが広がると、出力の落ち方に上限がなく、使えなくなることもある |
| ホットスポット | パネルの一部が熱くなる。割れたセル、配線の切れ、影、バイパスダイオードの異常などが原因。赤外線カメラで、日射700W/m²以上の雲のない晴れた日に見る。まわりより数十℃高くなることもある |
| PID 電位誘起劣化 | 電圧の差で出力が落ちる劣化。時間とともに出力が下がり、弱い光のときに影響が大きい。逆の電圧をかけて回復させる方法が挙げられている |
| バイパスダイオードの故障 | 影などで一部のセルが発電しないとき、電気を迂回させる部品。切れていると、その列にホットスポットが出たとき重大な火災の危険がありうる。ショートしていると、その列が発電に加わらず、出力が落ちることがある |
IEA PVPS Task 13「Review of Failures of Photovoltaic Modules」（2014年）。報告書は、パネルのバイパスダイオードやセルの配線の不良が火災につながることがあるとしています。住宅の太陽光の火災の多くはパワコンや接続箱から起きていたという国の調査は太陽光の火災はパネルよりパワコン・接続箱からへ。
報告書にある数字
- 結晶シリコンのパネルの出力の劣化は、年0.8%（報告書がまとめた値）。別の大きな研究では中央値で年0.5〜0.6%（パネルの劣化率）
- ドイツの販売会社のデータでは、設置から2年の故障のうち5%が輸送中の損傷
- 11〜12年使うと、パネルの2%がメーカーの保証の基準を満たさなくなると予測した研究がある
- 15年以上使った272枚の調査では、故障による出力の低下は0〜20%、平均10%
同報告書。数字は、報告書が紹介する海外の調査のものです。日本の住宅の値ではありません。
持ち主ができること
住宅の持ち主向けの業界の案内「住宅用太陽光発電システムをお使いの皆さまへ」は、次のことを勧めています。
- 屋根に上がらない、自分で外さない。曇りの日でも数百ボルトの電圧が出ていて危険
- 使い始めて1年目の点検を受ける。1年目は初期の不具合が起こりやすい時期
- ブレーカーが落ちる、過去の発電量より下がっているといったときは、販売店やメーカーに点検を頼む
太陽光発電システム技術専門委員会「住宅用太陽光発電システムをお使いの皆さまへ」（2019年10月発行、2021年1月改訂）。点検の中身と費用は太陽光の点検・メンテナンス、ひょうや台風のあとはパネルは雹や台風に強い？へ。
今年の発電量が、劣化の目安よりどれだけ下がっているかをくらべます
劣化の目安どおりなら：—
今年との差：—
目安：—
初期値は計算の例です。劣化の目安0.5%/年は、大きな研究の中央値（年0.5〜0.6%）にもとづく仮の値です。発電量はその年の天気でも上下するので、1年だけで決めず、何年か続けて見ます。「1割以上」は表示を分けるための区切りで、点検の基準ではありません。パネルの汚れ・影・パワコンの不調でも下がります。
点検を頼むときに聞くこと
- 点検で、赤外線カメラ（ホットスポット）や、パネルの列ごとの電圧・電流の測定をするか。目で見るだけの点検か
- 出力の低下が見つかったとき、パネルの出力保証の対象になるか（パネルの出力保証が使えない条件）
- パネルを掃除するなら、どう掃除するか（パネルの掃除）
「パネルが故障しています、すぐ交換を」と言われたら
見えない故障は、点検の方法と測った結果で確かめられます。結果を書面で見せてもらいましょう。ソラものさしでは、見積書の写真から、同じ容量・同じ工事で提携施工店が施工できる価格との差をお伝えします。
その見積もり、
もう一つの目で確かめませんか。
契約書や見積書の写真を送ると、担当者が同じ条件での参考価格と差額をご報告します。確認は無料、写真は撮ったままでOKです。
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出典・参考にした資料
- Review of Failures of Photovoltaic Modules（IEA PVPS Task 13、2014年）
- 住宅用太陽光発電システムをお使いの皆さまへ（太陽光発電システム技術専門委員会、2019年10月発行・2021年1月改訂、日本電機工業会の掲載）
法律や制度は改正されることがあります。最新の内容は、各リンク先でご確認ください。ほかの記事の数字も、データ集に出典つきでまとめています。