太陽電池研究者 櫻井啓一郎【メガ発インタビュー】 － 土地付き太陽光発電の投資物件探しは【メガ発】

まずはじめに、太陽電池というのはご存知の通り発電するときに燃料がいらないんですよね。発電コストの大部分というのは設備を設置するときにかかります。 火力発電所であれば発電するときに燃料のコストが大きな部分を占めるのですが、太陽光発電のコストの大半は設備購入時にかかるんですね。

なので最初同じコストで設置したものが20年ではなく30年、40年というふうにもっとより長く使えればそれだけ発電コストは下がるわけです。そこで重要になるのが太陽電池のモジュールあるいは周辺機器の寿命です。これをいかに同じコストまたはそれよりも低いコストで寿命を長くするかという研究を行っています。

それで20年前〜30年前の市販品の太陽電池モジュールを実際に20年〜30年ほど屋外に設置してどれくらい出力が下がったかという報告が世界中にたくさんあるんですね。

そのデータを取りまとめて平均的にどれくらい寿命があるかというのを調べた研究があるんですよ。それによると20年後に出力が80%を切っているかという判断基準でみると、おおよそ2割の太陽光電池モジュールが20年持ちませんでした。5分の1の太陽光パネルが20年持たないのはマズいですよね。

それで8年前くらいからの話になりますが、太陽電池モジュールの耐久性を調べる試験規格があるんですけれども、それをいままとめてアップデートしています。世界中の研究機関と企業がノウハウを持ち寄って、こういうスキームであればこういうタイプの劣化を試験できましたなどといった情報交換を行っています。

またIECという世界の標準規格を定義している機関があるんですけれども、そこで太陽光に関連する規格をまとめて見直していて、今作業中のものだけで80個以上あります。

一つ例を挙げますと、モジュールの型式認証というのがありまして、審査を通過しないとほとんどの国で売れませんよっていう規格があるのですが、それもつい最近アップデートされてものすごく厳しくなっています。

目下進められている規格の見直しがひと段落してそれが実際の製品に反映されるようになると、20年後に80%以上の出力を維持する製品の割合が、以前の8割から、9割、さらに95%以上、という風に上がっていくのではないかと期待しています。

あとは実際にやってみないとわからないところもあるのですが、我々としては太陽光パネル設置から30～40年後でも80%以上の出力を保つことを目標に研究しておりますので、恐らく今後市場に出回る太陽光パネルの寿命はどんどん伸びていくものと期待しております。

やればやるほど新しいネタが入ってきてキリが無いんですが、最も主体になるような規格の見直しというのは7、8年かけてようやく峠を越えつつあるといった状況です。

そうですね。単純に太陽光パネルを温めて高湿度にして1000時間から2000時間様子を見てっていう試験が多かったんですけど、今はさらにそれに電圧をかけたり塩水をかけたり力を加えたり紫外線当てたりと、色々なストレス要因を複合して試験するようにしています。なのでひと昔前よりもかなり厳しくなっています。

昔よりは信頼性は高くなっているはずですね。とまぁ、話は長くなりましたがこんな研究を行っております（笑）

昔は太陽電池というのはものすごく高価でした。1970年代に太陽電池の研究が本格化したのですが、その頃で言うと家1件分（3kW）の太陽電池の価格は1億円しました（笑）

そうです。その太陽電池だけで家が何軒も買えた時期がありました。なので現在の太陽電池の価格は100分の1近くになっていますね。当時はそれだけ高価なものを設置するわけですから、風で設備が吹き飛ばされたりすると困るわけですよ。なので現場の施工店さんがしっかりとした架台を作って風に飛ばされないように丁寧に施工されていたわけですね。

それこそその架台を、メーカーさんが供給する架台では強度が足りないという事で工務店さんが設計をしてました。ところがFIT施行後はそれまでに計画されていた導入量よりも急激なペースで太陽光発電が普及し始めました。メガソーラーに限って言えば数十倍のペースだったんですね。そのおかげでメガ発さんは商売になっているんだと思いますが。（笑）

現場で何が起きるのかと言いますと、今まで手慣れてた人たちしかできなかったような施工や設計とかがいきなりパっと飛び込んできた素人さんがいっぱいやるようになっちゃったんですね。そうすると当然ちょっとした風で飛ばされるような設備とか、あるいは火事を引き起こすような設備ですとかたくさん施工・設計されてしまうわけですね。なので今後、そういったトラブルはさらに増えると思いますね。

なぜかというと太陽光発電システムというのは数百ボルトから千ボルト以上まで扱う高電圧の設備です。それを野ざらしの外で20年も30年も運用するというのは、それだけでノウハウの塊です。そのような設備は設置する段階でその後の運用実績が決まるところがあります。その設計ができていないと、一例をあげるとちゃんとケーブルを固定していないと風でゆらゆらして断線になりかねないですよね。そういう発電所がたくさんあるようなので、火災の原因や発電量の低下に繋がります。

なのでこのままだとマズいので、ひと目見て危険を察知できる発電所は通報して、お役所の方から発電所のオーナーへ改善命令を出すべきですね。

そうです。周りに迷惑をかけるような設備は片っ端から通報して改善させないといけないと思います。あとは太陽光発電所のオーナーにとっても経営上の大きなリスクなんですよ。それを認識してもらう必要がありますね。

一度購入して稼働し始めてそのまま放っておけばいいやとお考えの方もいらっしゃると思いますが実際はそうじゃないんです。しっかりと定期的に点検して火災事故を起こさないようにしないといけないですよね。純粋に経営上から見て。そういう意識改革を発電所のオーナーに対してやっていくべきでしょうし、定期点検も義務付けるくらいのことをやった方がいいかもしれませんね。

こどもが設備内に侵入して感電するかもしれないですからね。最近世間で騒がれるようになってようやく改善される動きが出てきました。なので世間の関心が高いうちに制度を固めていっていただきたいなと思ってます。

あとつい最近ニュースになった屋根一体型太陽光発電の火災ですね。あれは我々も何年も前から危ないのではないかと言ってきたのですが、こういう商品はどんどんリコールさせるべきなのではないかと思っています。

また万が一の火災に備えた仕掛けを組み込むような方向に話をもっていってほしいなと思います。そういう対策・技術自体はあるので、ちょっとでも漏電が起こったときはパネル1枚毎に回路を遮断するといった技術もあります。

はい。パネル1枚毎に制御回路を付けて、配線経由で集中制御する事が可能です。なので例えばその通信が断たれたら断線が起こった可能性が高いというのでその時点でそのパネルの発電を止めることができます。それだけで安全性はかなり高まります。

すでにアメリカでは消防基準が改定されまして、この技術を使うよう義務付けられています。各州の法令とかに反映されていくに従ってだんだん普及していく形になるはずですけれども、基本的にアメリカではもう事実上そのような仕掛けが無いと売れない、という形になるはずです。

アメリカの方が進んでいます。日本は太陽光発電の普及と同時に安全面の対策も進めていかなければならなかったはずなんですが、2012年のFIT施行から改正FITが施行されるまでずっと止まったままだったんです。

ある程度しょうがないところもあったと思いますが、FITというのは施行してちょっと試してみて問題が起きたら直しながら進むところがあるんです。それを走りながら直していくというコンセプトでその当時、法律が制定されました。なので細かい部分は省令で直していく前提の設計になっていたんですね。FITはこれからも徐々に改善していかなければなりません。最低限安全性が保たれた上でコストが下がっていくようにしたいですね。

結論から申し上げますと太陽光パネルのリサイクルは可能です。というのもヨーロッパなどで既に先例があります。もう10年くらい稼働してますね。PV CYCLEというリサイクルシステムが動いているんです。

ヨーロッパは太陽光パネルのリサイクルを義務付けているんです。ＷＥＥＥ指令というものがあるんですけれども、そこで今の時点ですと85%以上の製品を回収するようにしないといけない形になっています。なのでリサイクル専用システムを使って回収できるように太陽光パネルのメーカーが資金を出し合っています。

あと技術的には日本ではリサイクルの実証事業というのは既に実施してまして、北九州にリサイクル工場がありましてトン単位で処理しているはずです。実際に実績として太陽光パネルの重量の95%をリサイクルできる材料に戻したという話も耳にしています。

可能です。重量の割合を大きく占めているのはガラスとアルミフレームですから、今でも普通にリサイクルされていますよね。なのでまずは太陽光パネルを解体してそういう材料に戻せるという事です。あと配線の銅線ですね。

太陽電池そのもの（多くはシリコン製）のリサイクルも可能なんですが、現時点ではリサイクルできるパネルの量が少ないのでなかなか難しいかもしれません。今後太陽光パネルのリサイクルの量が増えてくればシリコン自体もリサイクルすることになるでしょう。

なので現時点ではガラス、アルミフレーム、配線の銅をリサイクルする形になります。

一般的な結晶シリコン型ではあまり使われていません。一部の製品でハンダ付けに鉛が使われているぐらいでしょうか。有害物質を含んでいるパネルもあります。例えばカドミウムテルル（テルル化カドミウム）の太陽光パネルは日本では製造していないのですが、ファーストソーラーという大手メーカーさんがこの物質を含んだパネルを製造しています。

しかし、ファーストソーラーさんは自社でリサイクルシステムを構築しています。パネルを解体してパネルに使っているカドミウムテルルも95%以上回収しているそうです。

リサイクルシステムが日本でもできていないとおかしいのですが、体制が遅れているので太陽光パネルのリサイクルは早く義務付けてほしいところですね。

太陽光パネルにおいては生産の単価が安くなったので、使用用途が飛躍的に広がっているんです。例えば地域で言いますと太陽光パネルは日米欧の先進国でしか使われていなかったんですが、今ではアフリカ、中東、南米といった発展途上国でも使われていますし、あとは日射量が低かった北極地方の地域でも太陽光パネルが使われるようになっています。

このように地域的に広がりをみせているので例えばより暑い気候に対応する必要があるですとか、積雪や凍結でも破損しないモジュールが求められています。あとはふつうに屋根ですとか地面に置くだけではなくて、建物の一部として組み込むBIPVですとか、あるいは水の上に浮かべるものなど、昔は無かったところに取り付ける太陽光パネルが求められているので、将来的に色々な形でどんどん増えていくであろうと考えています。

上がっていくと思いますが、今のシリコンのままだと効率自体はそんなに上がっていかないことが予測されるので、タンデム化と言って他の材料の太陽電池と重ねて変換効率を上げるという技術は今後出てくるかもしれません。

いま研究中ですのでいつ世に出てくるかといったところですが、ひょっとしたら10年、20年後には今よりもずっと高効率の太陽光パネルが世に出回っているかもしれませんね。