２月１５日　日曜日のお昼の出来事

ご存知の人も多いと思います。　箸入れ　でわかりましたか？　岐阜県関市　　辻屋　さん　の

「　うな丼　」　　です。

次男の息子が関市内の会社へ就職が決まったので、家族でお祝いに、お昼を食べに行ってきました。

１５０年　続いたという　老舗　だそうです。　御馳走　さま　でした。

パワコンの停止の原因　第２回目です。

太陽電池で発電した電気は、直流の電気を発電いたします。　その直流電気を交流の電気に変換する機械が、　ＰＣＳ：パワーコンデショナー　と言います。　　この　ＰＣＳ　は、色々な原因で、運転が止まることがあります。

今日、紹介する原因は、温度の上昇による原因で停止する内容です。

ＰＣＳ　：　パワコンは、　直流電気を　交流電気に変換しますが、その時にエネルギーの損失が発生します。　その損失は、熱という形で、エネルギーが外へ放出されます。　　放出された熱は、　パワコン　の機械本体の放熱部分から放出　（自然換気システム　や　冷却ファンによる強制換気システム）　されますが、機械から効率よく放出されていればいいのですが、機械自身の中に熱が残ってしまい、どんどん高温になったとき、　パワコン　は、自動で停止するようになっています。

パワコン　本体に向けて　放射温度計　

等で　直接赤外線を当てると目安の機械本体の温度が分かります。

ちょっと、古い　某メーカーの資料ですが、　９０度をこえると、自動停止するようです。

機械本体が自然に冷えて来ると、また自動で復帰するようです。　あまり、狭いところに閉じ込めて取り付けをしてしまうと、こんな現象も起こるかも知れませんね。　設置場所もある程度換気ができるところがいいと思います。

今回は、情報提供だけしかできませんが、　「　ＰＩＤ現象　」　という発電量が減少する事例が世界では、報告されているので、抜粋して、掲載します。　私も、この現象を起こしたパネルがこれだという経験をしたことはありません。

これより抜粋　　PID（Potential Induced Degradation）現象は、メガソーラー（大規模太陽光発電所）などで太陽光パネル（太陽電池モジュール）を多数、直列に接続して高電圧下で運用した場合に発現する劣化現象です。

発電量が大幅に低下するのが特徴。　2005年に中国の太陽光パネルメーカーが初めて報告し、その後、欧米のメガソーラーで大幅に出力低下する現象が報告され問題となってきた。　2010年頃からドイツの研究機関などで研究が本格化した。

発生メカニズムについては、まだ完全に解明されているわけではありません。　最近の研究から徐々に原因が分かってきた。　最も有力な説では、比較的、高温高湿の条件下で、太陽電池モジュールに高電圧がかかると、ガラス基板からナトリウムイオンが封止材中に拡散して、シリコンセルの表面や内部に侵入することが原因とされている。

これまで国内では、明確な形でPID現象が報告されたことはない。だが、高電圧で運用するメガソーラーが急増し、今後、送電ロスを減らすため、1000Vにまで電圧を上げたシステムの採用が流れになっている中、PID対策に関心が高まっている。　すでに太陽光パネルメーカーの多くが対策に乗り出しており、対策済みとのリリースも増えている

（　ＰＩＤとは？　：　メガソーラー用語より　）

先に紹介しました、　「パネルの割れ」　の一種になりますが、　明らかに何かが落ちてきて、パネルが割れた　事例　があります。

原因を特定することは、難しいですが、写真のように必ずぶつかった跡が残ります。

　　先のとがったものがぶつかったことがわかると思います。

カラスが、石を持ってきて、空から落とすとか、　道路際の場合は、車の飛び石　とか、　あるいは、

イタズラ　とかもあるかもしれません。

定期的な、　目視点検　も、発見するためには、とても有効ですし、　フェンスや、囲いによって、　関係者以外の人の出入りができないようにしておくことも大切な防衛策ですね。

また、最悪のことを考えて保険に加入しておくことも役にたつと思います。

皆様、ご存知ですが、　太陽電池で発電した電気は、直流の電気を発電いたします。　その直流電気を交流の電気に変換する機械が、　ＰＣＳ：パワーコンデショナー　と言います。　略して、　ＰＣＳ：パワコン　と呼ぶことが多いのですが、　この　ＰＣＳ　は、色々な原因で、運転が止まることがあります。

　　産業用も各種ありますので、今回は、住宅用を基本的に説明させて貰います。

一番わかり易い停止の原因は、　「停電」　です。　　電力会社から電気が流れていないと、必ず、パワコンは止まります。　　商用電源が無いと動かないように作られています。

たとえば、雷でその地域が停電しますと、自動的に停電を検知して止まります。　その後、パワコンの操作等何もしなければ、電気が元に戻りますと、住宅用の場合は一定時間を過ぎてから、自動的に動き始めます。　　中部電力管内では、３００秒が多いと思いますが、他の電力会社管内では、違うところもあるようです。

一定時間とは、各電力会社によって、　違いますので、　電力会社より、各ご家庭に送られました、資料の中に記載されていますので、確認ができます。

産業用の場合は、規模によって違いますので、説明は、後日にします。

雷の停電がもとに戻って、家の電気が正常になっても、パワコンだけが動かない場合は、別に原因がありますので、工事店様に直接問い合わせをしてもらうのがいいと思います。

太陽電池パネルの　バックシートの膨れ、破れ　等があります。　太陽電池の裏側には、白い綺麗なシートが貼り付けてあります。　そのシートが何らかの原因で膨れ上がり、ひどい時には、破れてしまうことがあります。

破れた状態で水分を多く含むと、　漏電の原因　にもなりますし、危ないので、取り替えが必用です。

白いバックシートが数十カ所にわたって膨らんでしまっていますね。　　１６年間使用して取り外したパネルです。

太陽電池パネルの漏電現象　が　極わずか　ですがあります。

それは、太陽電池から漏電が発生した時に起きるブレーカーの解放で発見できることがあります。

パワーコンデショナーの発電が止まってしまっているので、原因を調べてみると、停電状態になっている。　　雷の原因でブレーカーが解放になったわけでもナシ。　いったい何故か？

何度も何度も　おきると、少しずつわかってきます。　ブレーカーの解放する現象が起きるときの時刻　を　観測していくと、朝方に多く起きることがあります。　同じような時刻に発生すると、その時間に行って調べることになるわけですが、　絶縁測定によって数値で示されますので、原因が特定できます。　これも専門的になってしまいましたが、　知っておいてよいと思います。

原因は、太陽電池パネルから出ている配線処理の方法が、適格ではなくて、漏電してしまう処理方法が該当します。　　あるいは、滅多にないと思いますが、メーカーの製造上の問題であることも可能性としては残ります。

配線処理の方法が適格でない場合は、処理方法を直すことですぐに改善できます。　具体的には、コネクターが最後まで押し込んでなかったりすることが多く、配線処理の原因さえ見つかればこの問題は、すぐに対応ができると思います。

太陽電池のパネルの　不具合　の中でも最も見つけにくいもう一つは、　セル上にあるハンダの剥がれ　バスバーの断線。

なかなか見つけることは難しいと言われています。　この不具合も　計測器　によってしか　発見することはできません。　先のバイパスダイオード　の故障と　ハンダの剥がれ、バスバーの断線　は、　いろいろ計測してみて、一緒に見つかることもあります。

この原因を断定するところまで、調べようとすると、パネルを縦に切りだして、切り出した断面を大きく拡大してしか調べることはできません。　大掛かりな装置も必要であり、費用も掛かります。　「この原因だ」　と断定するところまでの調査ではなくて、　発電量が減ってきた時に、　このような原因が該当しているようです。　　という段階の調査になるでしょう。

なかなか　太陽電池パネルの不具合　と言っても奥が深くて、　難しいですね。　今までは、メーカーも含めて、　ソーラーは、メンテナンスフリーという風潮が強かったですからね。　今後もいろいろ調査して、事例が報告できましたら、お知らせいたします。

調査をするためには、色々なパターンをまず勉強して、予備知識を持って、現場で、これがあの時のパターンかたと言う経験を積むしかありませんね。　　更に精進して勉強いたします。　今後ともよろしくお願いします。

今回のお話しは、　電気的な特性を　測定器を使用して初めてわかる　不具合　をご紹介します。

バイパスダイオード　の焼損　　バイパスダイオード　は、太陽電池パネルの裏側にある、小さなプラスティックボックスの中にある部品です。　２個　ないしは、　３個　入っている場合もありますが、　一つの安全装置のような役割を持っています。

　　この　左側の黒いボックスの中にあります。

太陽電池パネルが、物の影が当り　日影　の影響によって、発電量に影響が出る場合があります。

一枚のパネルの一部が影響を受けることによって、　直列に繋がっている系統のすべてが影響を受けてしまうのを防ぐためにあります。

その　バイパスダイオード　が、長時間　働き続けると、やがて限界　（寿命）　がきて働けなくなってしまいます。

故障のパターンは、　短絡故障　と、　解放故障　の２種類に分けられます。　いずれも場合も、測定器を使用して、ほうほうを変えながら、調べていくことになり、発見するのも、目視では見つかりません。　必ず、測定器のデーターによってしかわからないので、知識を持った技術者　さんに依頼することにが多いと思います。

スネイルトレイル　と呼ばれる　珍しい減少です。

左側上に見える　ひび割れ　のような模様　です。　このパネルは、１４年間　発電をしていますが、かなりダメージを　受けていていまして、他のパネルにも発見できました。　全体で４８枚　設置してい有りますが、その中の、５枚に見つかっています。

原因は、　マイクロクラック　が発生したのちに現れる現象のようです。　製造過程に原因がある場合もあれば、工事途中に急激な力が加わったことも原因の一つになることもあります。　よく観察しなければいけません。

発電量にも影響が出ますので、要注意の現象です。

よく目につく　不具合　としては、　この４つのパターン　が多いようです。　また新しくわかりましたら、　このページでお知らせいたします。