太陽光パネルはメンテナンスフリー?

太陽光発電は温室効果ガスを排出しないだけではなく、身近なところでエネルギーを生み出すことができます。台風の巨大化や平均気温の上昇など、気象・天候が兆候を見せている中、太陽光発電を始めるとする再生可能エネルギーが導入されています。特に「再生可能エネルギーの固定価格買取制度(FIT)」の施行から、住宅の屋根に載せた太陽光発電パネルが生み出したエネルギーが買い取られるようになったことで、普及が一気に進みました。しかし、普及が進んできたことで、課題も見えてきています。それが太陽光パネルのメンテナンスについてです。

厳しい自然環境にさらされる太陽光パネル

太陽光発電は太陽光パネルが受けた光エネルギーを電力に変化します。そのため、土埃や花粉、鳥の糞、雨によってできてしまった水垢などさまざまな原因で発生するパネルの汚れは発電量に影響を与えます。そのため、太陽光パネルは2017年4月1日から施行されている改正FIT法に定められているからだけでなく、効率的な発電のために定期的な清掃などの日常的なメンテナンスが必要となります。

清掃などの日常的なメンテナンスは必要

太陽光発電はシリコン半導体、金属、それにガラスを主な素材として作られている太陽光パネルが受けた光エネルギーを電力エネルギーに変換する仕組みで発電されています。

太陽光パネルでガラスが果たす役割は結晶系太陽光パネルの場合、シリコン半導体による太陽電池を保護するカバーガラスとして利用されています。一方、アモルファスシリコン太陽光パネルの場合、ガラスや金属片などの基盤上に薄膜状のアモルファスを形成して作られます。また、CISやCIGSといった化合物系の太陽光パネルもガラス上に成膜されます。

いずれの太陽光パネルもガラスは構成する要素として大きな役割を果たしています。常に厳しい自然環境に晒され続けるガラスは清掃などのメンテナンスは発電効率を維持するためにも重要です。

太陽光パネルのガラスにヒビや割れが発生した場合

太陽光パネルはセル、ストリング、アレイで構成されています。セルを一列、直列に接続している回路がストリングで、このストリングを並列に接続していった回路がアレイであり、大きなパネルとなります。このパネルには強化ガラスが利用されているため、簡単に破損することはありません。

しかし、カラスがイタズラで石を落としてしまったり、あるいは台風で飛ばされてきた飛来物がぶつかったりすることで、ガラス部分が割れたり、ヒビが入ってしまったりすることがあります。太陽光パネルのガラス部分がこうして破損してしまうケースは少なくありません。

そのため、清掃など、定期的なメンテナンスを行うことによって、ガラス部分の損傷状況を確認することができます。

セルへの漏水から大きな事故につながる可能性が

太陽光パネルを保護するカバーガラスが割れたり、ヒビが入ったりしてもセルが破損さえしなければ発電します。発電量に大きく影響を与えることはありません。そのため、発電量だけをモニターしていても、細かいヒビや割れに気が付かないケースが多く聞かれます。しかし割れたり、ヒビが入ったりしたところに雨水が浸水するなどで起きる漏水でセルが故障してしまうと大きな事故につながります。

太陽光パネルのストリングにあるセル1枚が破損すると、故障したストリング全てが発電しなくなります。その結果、発電量の大幅な低下を招くほか、破損したセルにも他のセルから発電された電気が流れ続けることになり、抵抗となってしまうことで異常高温の部分が発生し、火災となる危険性があります。

レジリエンスウレアで太陽光パネルを保護

自然災害による太陽光パネルを保護する手段として注目されているのがレジリエンスウレアによるコーティングです。次世代型のポリウレア樹脂塗料であるレジリエンスウレアでコーティングし、ガラスのヒビや割れによる太陽光パネルへの漏水を抑制することでパネルの長寿命化、メンテナンスコストの削減を図ることができます。

高い透明性を持つレジリエンスウレアでガラスをコーティング

レジリエンスウレア

レジリエンスウレアは高い耐久性と追従性、耐候性、さらには耐熱性、耐食性、耐薬品性などにも優れているという特徴があります。工場やオフィスビル、マンション、住宅などの外壁・屋根などのコーティング処理用塗料として使用されており、レジリエンスウレアで塗装、コーティング処理する事例が増加しています。

レジリエンスウレアは高い透明性を持つ樹脂塗料であることから、太陽光パネルのコーティングに利用しても、外観の印象や透明度はコーティングする前の太陽光パネルとほとんど変わりません。レジリエンスウレアによって太陽光パネル表面を被膜することはレジリエンスウレアの持つ耐水性や耐候性、強靭性、低汚染性などを加えることになります。

レジリエンスウレアの伸縮性と追従性で浸水を防ぐ

太陽光パネルにヒビや割れが発生した場合、セルの故障につながる大きな要因となるのがヒビや割れた部分からの漏水による内部の侵食です。レジリエンスウレアは強靭な防水塗膜を形成しますし、塗膜の高い伸縮性と追従性で表面にヒビや割れが発生しても、水の侵入を防ぎます。また、塗膜の内側に溜まった湿気を徐々に抜くという特徴もあります。

太陽光パネルの寿命より長い最大耐用年数40年

太陽光パネルの寿命は国税庁が税制上で法定耐用年数を17年としています。しかし実際の耐用年数は20年以上とされています。

太陽光パネルは法定耐用年数の17年を経過した後も使用でき、製品そのものの耐久性能としては20年〜30年は発電可能とされています。そのため「太陽光パネルの寿命は20年〜30年」といえるでしょう。ただし、メンテナンス状態がよければ30年以上にわたって発電を続けることも可能です。京セラの太陽光パネルとしては、設置から36年目以降も稼働している例があります。

出典:京セラ株式会社「太陽光パネルの寿命」

レジリエンスウレアは第三者研究機関によるスーパーUV2000暴露試験で塗膜は良好な状態を維持し、約40年という期待耐用年数が確認されています。

そういった点から見るとレジリエンスウレアによるコーテイング膜はパネルよりも長い耐用年数であり、一度コーティングすることでパネル性能を長期間にわたって保持できるといえるでしょう。

レジリエンスウレアで太陽光パネルのメンテナンスコストを削減!

改正FIT法が2017年4月1日に施行されたことによって、2012年以前に設置した太陽光発電設備のうち設備IDの頭文字がFとなっている住宅用特例太陽光発電設備を除き、太陽光発電システムの保守点検、メンテナンス管理は義務となっています。

50kW未満の非FIT太陽光発電所(自家消費目的で太陽光を設置された方など)以外は、定期的なメンテナンスが必須であり、50kW以上の太陽光発電所は電気事業法でFIT、非FIT、どちらの場合でも定期的なメンテナンスが義務化されています。

そのため、太陽光パネルのメンテナンスコスト、ランニングコストをいかに抑えるかということが太陽光発電の導入で重要となります。レジリエンスウレアによる太陽光パネルのコーティングでメンテナンスコスト、ランニングコスト抑制を図ることができるといえるでしょう。

レジリエンスウレアによるコーティングを!

京都府では2024年4月1日から延床面積が300平方メートル以上の建築物について、新築、増築の場合の太陽光パネル設置が義務付けられています。また東京都や川崎市では2025年4月以降に建築される延床面積2,000平方メートル未満の中小規模新築建物には太陽光パネルの設置が義務付けられます。

地球温暖化の解決に向けて、今後さらに設置が増加する太陽光パネルの長寿命化、メンテナンスコスト、ランニングコストを図ることができるレジリエンスウレアによるコーティングについて、当協会へお気軽にお問い合わせください。

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