リスクの高まる国？ The land of rising risk? 原文は the PV-Tech Power Technology Journal, February 2015 で、英語で出版されました。本稿 は参考訳です。 Originally published in English within the PV-Tech Power Technology Journal, February 2015 edition http://www.pv-tech.org/ デューデリジェンス 大規模太陽光発電施設に関係するリスクマネージメントプロセスの 重要な部分に、「技術的デューデリジェンス」があります。これは、 プロジェクトと関連するあらゆる技術的リスクの明確化と極小化を 目的として行われます。テュフ ラインランドのフレッド・マーティ ンとニック・モーリーが、日本における PV 発電プラントのデューデ リジェンス問題を考察します。 太陽光発電施設の生産コストは急激に低下しており、各国政府も様々な優遇措置を実施し ています。その結果、多くの国において大規模な太陽光発電の投資環境が好転しており、 世界中で、特に日本で、太陽光発電施設の数が大きく増加しています。 2012 年に電力の固定価格買取制度（FiT）が導入されて以後わずか数年の間に、ギガワット 級の発電所規模の太陽光発電施設がいくつも建設されました。これらプロジェクトの資金 は、しばしば、プロジェクトファイナンスによって調達されており、近年の大規模太陽光 発電の急速な発展にとって金融機関や投資家の参加は欠かせない要素となっています。多 額の資金が必要であることから、銀行や他の投資家は、発電所の事業収入から確かな投資 利益率（ROI）が確保できる保証を要求します。このために、銀行や投資家は、プロジェク ト関連のリスクについて第三者の専門家に依頼して助言を受けることになります。 リスクファクター プロジェクトレベルでのリスクファクターは、財務リスク、法的リスク及び技術リスクの 3 つに大別でき、各リスクファクターは異なる方法で管理されます。プロジェクトの財務構 造は、様々な状況下でプロジェクトが持つ負債返済義務を適切に履行するために十分なキ ャッシュフローを確保するように設計されます。法的リスクは、通常、専門の法律事務所 の支援を受けて管理します。法律事務所は、適用されるすべての法的な要求事項を遵守し ているか確認します。法的アドバイザーは、さらに、契約関係の管理を支援します。担保 責任証書、保証契約書、保険などによって、契約当事者間の作業から発生するリスクから プロジェクト施主を保護します。 技術リスクは、法的及び財務構造の全体を通じて発生する可能性があり、また、プロジェ クトのライフサイクルすべての段階で発生するといえます。つまり、設計、性能モデリン グ、建設、運用から撤去までのどの段階でも技術的リスクが存在します。リスク管理は、 しかし、プロジェクト開発の初期に集中するといえます。このために、資金の貸し手であ る投資家がリスクの発見、定量化や軽減のために技術アドバイザーと契約を結ぶことが一 ©TÜV Rheinland Japan Ltd. 1 般的に行われています。技術アドバイザーは、設計、仕様、契約書、受渡し試験、財務モ デルのために作成された技術情報など、すべての技術的側面を審査します。 品質とリスク最小化 「バスタブ曲線」は、部品及びシステムの耐用年数期間中の故障率を示すものですが、品 質がリスクに及ぼす影響を説明するのに役立ちます（図 1）。故障は耐用年数期間中の 4 つ の時期で発生します。発電プラントを例に取れば、初期故障は、部品製造でのエラーある いは設置時の損傷などを原因として発生しうるといえます。残留故障とは、応力あるいは 初期故障の結果としてのトラブルなど、間接的に発生する故障です。例えば、ストリング インバータ比あるいは部品寸法が不正確な場合、後々の動作不良の原因となります。 正しく設計された発電プラントは、耐用年数期間中、保守を適切に行えば大きな問題なく 動作するはずです。保守としては、およそ 10 年ごとに行うインバータの交換などがありま す。最後に、磨耗故障とは材料が劣化し故障することです。PV 発電プラントでは、磨耗期 間時あるいはそれ以前に保守計画を策定するか、あるいはプラントの計画寿命より部品寿 命を延ばす工夫をします。 品質は、2 つの故障率がピークとなる間の区域と考えることができます。品質の増加は、部 品寿命の開始時期での故障率低下と部品寿命の最終時期での故障率低下だといえます。故 障やプロジェクト関連リスクを最小化するには、技術的デューデリジェンスによって高品 質を達成することが大切です。 図1 バスタブ曲線：品質は故障とリスクを減らし、有効寿命を延ばす。 「故障やプロジェクト関連リスクを最小化するには、技術的デュー デリジェンスによって高品質を達成することが大切です。」 ©TÜV Rheinland Japan Ltd. 2 プロジェクトの技術的側面に関するデューデリジェンス 一部の大手銀行は、社内でプロジェクトの技術分析を行うために必要な専門知識を保有し ていますが、通常は自社でこうした分析を行うことはありません。多くの場合、投資家グ ループは、プロジェクトに対して利益相反のない第三者機関の意見を求めることが必要と なります。大規模プロジェクトの場合、デューデリジェンスの実施者は、技術的能力に加 えて、プロジェクトの耐用期間を通して当該地域において業務の継続可能な実績のある信 頼できる企業であることが必要です。これは、当該プロジェクトが後日、投資物件として 販売される場合には特に重要です。なぜなら、技術アドバイザーは、将来の投資家に対し て、支援あるいは追加的協議やサービスを提供する必要が起こる場合があるからです。 図 2 に、PV 発電プラントの耐用期間におけるプロジェクトの諸段階と、各段階に伴う関連 サービスを示します。検査官は、用地分析時に初期評価を行います。これには用地の地形 や PV 発電プラント用地としての適格性に影響する他の現地要因（土壌、傾斜、植生、建設 のための物流）などが含まれます。現場視察を行う場合には、写真及びシェーディンプロ ファイル（陰影起伏）を取り、用地での太陽光資源の品質評価に用います。次に、この情報 は、エネルギー収量予測（EYP）の入力データとしても利用することができます。EYP には、 PV モジュール性能特性や用地の気象データなどの技術情報を収集することが必要です。市販 ソフトにこれらの情報を入力して、発電プラントが生産するエネルギー量を予測します。 より広範な用地分析や EYP を補完するために、初期技術的デューデリジェンスでは、技術、 調達及び建設（EPC）と運用と保守（O&M）契約の全面的な審査も行います。契約書には、 プラントの完成に必要な電気的設計、請負業者、納入業者、担保責任証書、保証契約書や 検収基準などが含まれます。 建設や検収段階では、デューデリジェンスは以下のような用途に利用されることもありま す。 PV モジュールなどの部品の出荷検査を行い、メーカーの指示通りの包装と取扱いが行 われていることの確認 建設を監督し、プロジェクト日程計画を検証 EPS 契約（暫定検収と最終検収の間の日程には、数か月から 3 年の変動幅がある）に定 義される暫定検収及び最終検収の手順に準拠して受渡し試験が実施されているかを確認 図2 PV 発電プラントの耐用期間におけるプロジェクトの諸段階と関連サービス ©TÜV Rheinland Japan Ltd. 3 プロジェクトが進んで運用段階に入ると、技術アドバイザーは、収量あるいは性能比（PR） 認証などによって発電プラントの性能レベルの検証を求められることがあります。これは、 紛争の解決やプラントの適正運用について新規投資家及び購入者に対して検証するために 実施されます。 日本におけるデューデリジェンスについての課題 技術的デューデリジェンスプロセスに関連して、日本市場特有の考慮すべき課題がいくつ か存在します。第一は、規格と経験です。日本は、長らく、世界最大の太陽光発電市場の 一つでした。しかし、2012 年の電力の固定価格買取制度の導入以前は、住宅及び小規模な 商用屋上取付け設備が主流でした。ギガワットレベルの発電所規模の PV プロジェクトがグ リッドに接続されるようになり、こうした傾向は劇的に変化し始めています。PV プロジェ クトの急激な進展にもかかわらず、PV 発電プラント用の国内規格が未整備であり、また、 国際規格の利用も一貫していません。理由は言語的な問題と慣習の違いです。固定買取制 度のおかげで高収益が期待でき、PV プロジェクトに未経験の企業の市場参入が増加してお り、これが設計や建設基準の不統一に拍車をかけています。例えば、モジュール取付け構 造体の設計が不十分で、多量の不均一な積雪を支えることができないことよくあります。 その結果、2014 年の大雪時に日本各地の PV システムが深刻な被害を受けました[1]。 さらに、日本における PV プロジェクトの多くが山間部で行われます。従って、下層土が均 質でなく、地盤の取付け構造体設計に対する適否を判断するために何度も地殻試験を実施 することになります。企画段階で行う地殻調査が不十分な場合、地表下の玄武岩質層や岩 石層を見逃してしまい、開発業者が構造体を地盤内へ設計通りに打ち込めないという事態 になります。その結果、建設の後期段階にコストのかかる設計変更を余儀なくされます。 表 1 に PV 発電プラントの設計、試験、受渡し試験及び付属書についての関連規格を示しま す。これら規格を使うことで、開発業者は効率性の向上だけでなく、リスク低減や設計プ ロセスの全体コストの削減を図ることができます。さらに、銀行、投資家や関連するステ ークホルダは、プロジェクトが必要最低限の要求事項を満足しているかどうかを容易に検 証できます。合意されている規格が存在しない場合、プロジェクトの品質、契約交渉の結 果、各プロジェクトのリスクの程度は、ほぼ完全に、技術アドバイザー、EPC 管理者及び銀 行や投資家の経験に委ねられることになります。これらはプロジェクトごとに異なること があり、従って、当然ながら、日本における過去数年間の PV プロジェクトは、大きな品質 上の差が見られました。 表 1 主要な PV 構成要素と対応規格。今後、JIS 同等規格がいくつか適用される可能性 あり。 構成要素 日本工業規格（JIS）と国際電気標準会議（IEC） モジュール IEC 61215:2005、IEC 61730-1,-2:2004、IEC 61646:2008 JIS C 8990:2009、JIS C 8991:2011、JIS C 8992-1:2010、JIS C 8992-2:2010、 JIS Q 8901:2012 インバータ IEC 62109-2:2011、IEC 62116:2014 JEAC 9701:2012（日本電気技術規格委員会規格） 系統連系指針 市販インバータについて当該 IEC 規格に相当する認証制度は日本には存 在しない（> 20kw） 電線（ストリング） JCS 4517:2013（日本電線工業会規格） ©TÜV Rheinland Japan Ltd. 4 取付けシステム システム 試験、受渡し試験 及び付属書類 設計 PV 用のハロゲンフリー電線 ラック設計に関する規格 JIS C 8955:2011 と地殻工学に関する規格 JIS A 1221:2002 IEC 60364-7-712:2002 特殊設備又は特殊場所に関する要求事項−太陽光発電システム JIS C 0364-7-712:2008 建築電気設備 ― 第 7-712 部：特殊設備又は特殊場所に関する要求事項 ― 太陽光発電システム IEC 62446 ed1.0:2009 系統連系形太陽光発電システム ― 付属書類、受渡し試験及び検査のた めの最低要求事項 同等規格は日本には存在しない。該当する場合は電気事業法 IEC 62548:2013 PV アレイ ― 設計要件 同等規格は日本には存在しない。 PV モジュールに関しては、IEC 61215、61646、61730 などが初期故障に関する重要な適格 性試験規格であり、大規模プロジェクト用モジュールの基本要求事項を記述しています。 日本市場では、JET PVm モジュール認証及び JIS Q 8901 品質システム監査が一般的です。 どちらも強制的なものではありませんが、日本の消費者に対するメーカーの長期的な取組 み姿勢を示すものであり、投資家や開発業者に高く評価されています。 様々な認証は、競争の激しい市場でのメーカーの製品販売に役立ちますが、リスクという 観点から見れば、最重要というわけではありません。なぜなら、現行の試験はどれもモジ ュールの耐用年数や劣化速度を保証しないからです。銀行や格付け会社では、代わりに、 当該モジュールを使った以前のプロジェクトでの実績や実データを見てモジュールの信頼 性を判断します。この傾向は、長期的な製品実績に乏しい新規参入メーカーにとっては特 に難題です。こうした場合、デューデリジェンスの技術アドバイザーは、モジュールの長 時間加速ストレス試験結果を使います。これらの試験でも、モジュールの耐用年数を保証 するわけではないのですが、耐用期間や磨耗故障期間での長期的品質やモジュール挙動の データを得ることができます。いずれにしろ、モジュールが現場で正しく動作することを 立証することが重要です。なぜなら、プロジェクトの財務モデルが想定する劣化速度は、 通常、メーカー保証値より小さいからです。このリスクは、定期的なプラント性能の検証 や、場合によっては、出荷モジュールからサンプル採取して、較正ソーラーシュミレータ を利用している認定ラボで試験して管理することが必要です。 リスク管理の観点から、PV モジュールの信頼性や「資金調達可能性」などが重視されがち ですが、モジュールは大規模発電プロジェクトシステムの部品に過ぎないことに注意すべ きです。システムを包括的にリスク管理することが大切です。 「日本における PV 発電プラントにとってもう一つの大きな課題は、 予測収量と性能の正確なモデリングです」 性能予測モデル 日本における PV 発電プラントにとってもう一つの大きな課題は、予測収量と性能の正確な モデリングです（図 3）。これは適切な日射量データベースと水平面陰影起伏を選択し、市 ©TÜV Rheinland Japan Ltd. 5 販ソフトウェアを使って発電プラントモデルに適用して、月間収量と性能比（PR）を計算 します。PR は、実出力と最大理論出力の比率で、PV 発電プラント効率を決定する上で最も 重要な数値です[2]。技術的デューデリジェンスプロセスでは不可欠な数値です。なぜなら、 EPC 管理者は年間日射量を保証できませんが（従って、kWh 単位のプラント収量も保証で きない）、貸し手や投資家が引き受ける性能リスクを最小化するため、実際の性能モデルに 基づくプラントの最低効率レベルを保証することができ、そうするべきです。 図 3 エネルギー収量予測モデルは、統計学的に検証され、一定の不確実性を持つ確率値 で表示（50、75 及び 90 パーセンタイル）。 ここでの問題の一つは、一部の EPC 企業が PR を使ったプロジェクト保証に消極的なことで す。太陽光発電プラント建設に経験のない企業にとって、このような保証は、リスクが大 き過ぎると思われるようです。理由は、自信を持ってプラント性能の保証ができる同様プ ロジェクトのデータを持っていないからです。さらに、日本においてエネルギー収量モデ ルの正確さを確保することも難題です。日本は山間部の多い島国であり、日射量の年間変 動が大きくなります。以前から発電所規模の PV 発電プラントが多くある地域、例えばスペ インや米国と比較すると、日本では、より狭い地域間の平均年間日照量について相対的に 大きな差があり、収量モデルの不確実さの増加につながっています。さらに、これが財務 モデルにも影響します。キャッシュフローは日射量に直接に影響を受けるからです。 様々な日射量データベースマップと、地上測定値、衛星データあるいは両者を組み合わせ て使って、日本及び世界の日射量を予測します。一般的に、衛星データよりも地上測定値 の方が信頼性は高いと思われていますが、用地が測定局から遠いほど測定値は不確実にな ります。例えば、ある用地のためのデータベースを選択する際に、その用地近傍に複数の 地上測定局があり、各測定局が異なる日射量を示す場合もあります。そして、どれが最も 適切であるかは必ずしも明確ではありません。高度や地形が大きく異なる場合も、小気候 としてデータの信頼性に影響を与え、衛星測定値と地上測定値の両者の精度は低下します。 日本では、日射量の異なる様々なデータベースがあり、使用されています。新エネルギー・ 産業技術総合開発機構（NEDO）が、気象庁（JMA）と共同で大規模な地上測定局ネットワ ーク（MONSOLA）を運用しています。アメリカ航空宇宙局（NASA）の SSE 衛星日射量デ ©TÜV Rheinland Japan Ltd. 6 ータもしばしば利用されていますが、これは経度・緯度それぞれ 1°x 1°（およそ 111 km x 111 km）の格子に区切って地球表面を分割し、1983 年から 2005 年の期間中に収集した 平均日射量データを提供しています。メテオノームは市販ソフトウェアツールで、近隣に ある最大 6 つの地上測定局（日本では NEDO 測定局が使われる）を使用して、施設用地の 座標を基準として測定局間を補間します。 その他にも衛星を使った気象状態データベースとして、SolarGIS や OREL などがあります。 期間は SSE に比較して短い場合が多いのですが、新しいデータが提供されています（図 4）。 これら新規データベースでは、概して、近年の日射量増加を反映して日射量値が増えてい ます。一般的に、衛星による測定では、湿潤で曇天条件下では放射露光量を過大評価し、 乾燥条件下では過少評価する傾向にあるようです[3]。これらのデータベースを利用する場 合、九州、四国、及び本州の大部分の温暖湿潤気候や、北海道の湿潤大陸性気候について は、上記傾向を勘案することが大切です。 図 4 主要データベースと測定期 間。期間とデータ形式は、統計的 検証にとって重要であり、データ 値と結果を比較する場合には考慮 する必要あり。 米国や欧州では、通常、PV 発電プラントは砂漠地帯や原野に建設されますが、利用できる 土地が不足している日本では、PV プラントはしばしば旧ゴルフ場（図 5）あるいは段々畑 など山間部に建設されます。これが適切な日射量データベースの選択を特に難しくしてい ます。発電所級の PV 発電プロジェクトのリスク管理に関して、格付け会社であるスタンダ ード＆プアーズは、「わが社の信用分析はキャッシュフロー予測に依拠しているので、控え めな資源データを利用することが重要だ」[4]と述べています。しかし、定評のある複数の データベース間でデータに大きな差がある場合、開発業者が控えめであることは難しい場 合もあります。なぜなら、財務モデルに最も有利な結果が出るデータベースを採用する誘 惑に駆られるからです。 図 5 この航空写真は典 型的な不均一地形の例。 PV 発電プラント用に造成 中のゴルフ場。無線誘導式 無人機で撮影。日本では、 1980 年代に建設されたが、 その後、採算が取れずに閉 鎖したゴルフ場跡地を使 った多くの PV プロジェク トが進行中。ゴルフ場跡地 が PV プラントとして生ま れ変わる。 最近実施された、東京都の北東に位置する用地に関する衛星日射量データベースと近隣 ©TÜV Rheinland Japan Ltd. 7 NEDO 地上測定局間の簡単な比較調査では、予測日射量に最大 14.5%の差が見られました。 また、様々な地域における、過去 2 年間の地上測定局の日射量測定値を 20 年間平均値と比 較した別の調査では、最大 8%の増加が見られました。 近年の測定値が高値を示す傾向がある一方、いくつかの地域では日射量が以前より減少し ています。従って、予測日射量を議論するには、信頼できる情報源が提供する長期平均値 を用いるのが適切だといえます。というのも、長期平均値は、自然の年間変動による影響 が少ないからです。 デューデリジェンスの実施者が、複数の情報源からのデータを平均すれば計算して得た平 均値は控えめな値になると主張して、不確実性をなくそうとする場合もあります。しかし、 これら情報源のすべては別個の存在ではなく、しばしば、同じ気象学的データベースを情 報源として利用しており、計算にどのデータベースの値を含めるかを変えることで、平均 値は簡単に操作可能です。衛星及び地上局測定値はそれぞれ利点があり、各性能モデルに おけるデータベースの選択は、用地固有の条件を十分に検討した上で行い、常に、現実に 近い性能モデルの構築を目指すように心がけるべきです。 プロジェクト収量の影響因子に対する基本認識について、合意形成は簡単ではないのです が、少しずつですが改善の兆しもあります。実際値と比較したモデル化 PV 発電プラントの 平均効率などは、世界の他市場に準じた総合品質向上の有効な指標といえます[5]。 「PV 発電プラントのリスク要因を管理する方法は多数あり、最も重 要なことは、そして経済的でもあるのですが、初期段階で問題解決 を図ることです」 日本 ― リスクの高まる国？ 日本市場は世界で最も成長力のある市場の一つですが、近い将来での成長を阻害し、プロ ジェクト利益率に対する長期的リスクとなるいくつかの要因があることも事実です。例え ば、無制限な FiT の結果、多数のプロジェクトがグリッドへの接続を競い合いことで小規模 電力会社の電力買取余力を圧迫する事態を招いています。その結果、最近になって、九州 電力、北海道電力（HEPCO）及び東北電力（TEPCO）は、新規申請の受付を中止する措置 を発表しました[6]。日本の他の電力会社が追随するかどうか現時点でははっきりしません が、日本ではグリッド接続の承認 について競争が激化しており、明 らかに、リスク上昇の原因となる と思われます。また、2015 年の新 会計年度に FiT 率が改訂される可 能性もあります。 図 6 テュフ ラインランドがマ ンハイマー保険会社と共同で実 施した調査では、故障のおよそ 50%は取付けミスが原因[7]。 ©TÜV Rheinland Japan Ltd. 8 これまである程度の進展はあったのですが、設計及び付属書類に関する業界基準について は迅速な同意には至らず、その結果として、これら作業領域ではコスト高とエラーの可能 性が引き続いて増加しています。日本における大規模プロジェクトの大多数は、まだ初期 段階なので、設計不良や不適切な設置方法に起因する初期故障、残留故障及びそれらに随 伴する性能不良が、他市場の経験から見て、今後 2 年から 7 年の間に当該プロジェクトに おいて顕在化し始めると思われます（図 6 参照）。適切な O&M（取扱・整備説明書）があ れば、ある程度は問題に対処できますが、完全ではありません。投資家に対する影響は、 投資家保護のために締結した産業契約の内容に依存します。 結論 結論としていえることは、PV 発電プラントのリスク要因を管理する方法は多数あり、最も 重要なことは、そして経済的でもあるのですが、初期段階で問題解決を図ることです。専 門家によるプロジェクトのデューデリジェンスサービスを慎重に選択し、それをプロジェ クト初期の企画段階に組み入れることで円滑な設計作業、リスク低減、良好な収益確保に つながると考えられます。 著者 フレッド・マーティン：日本勤務歴 7 年。テュフ ラインランドで太陽光発電所担当チーム を指揮。当チームは、日本において、日本企業及び外国企業を含めて合計で総発電量 1.4 GW になる 150 以上のシステムに対して PV 関連デューデリジェンスサービスを提供しています。 ニック・モーリー：テュフ ラインランドにおいて、PV 発電プラントと PV 信頼性試験サー ビスの契約内容に関する技術デューデリジェンスについて専門的にアドバイスを提供。グル ープは、世界で 8 GW にのぼるシステムに対してサービスを提供しており、PV 分野での経験 は 35 年におよびます。 Reference [1] Special feature 2014, “The heavy snowfall of February hit prefectures well ahead in terms of PV installations. Numerous instances of damage to panels and framework”, Solvisto, Vol. 36. [2] Marion, B. et al., “Performance parameters for grid-connected PV systems”, Proc. 31st IEEE PVSC, Lake Buena Vista, Florida, USA [http://www.nrel.gov/docs/fy05osti/37358.pdf ]. [3] Bureau of Meteorology, Australian Government 2012, “Solar radiation definitions”, 13 Jun. [http://www.bom.gov.au/climate/austmaps/solarradiation-glossary.shtml#pyranometers]. [4] Standard & Poor’s 2009, “Key credit factors: Methodology and assumptions on risks for utility-scale solar photovoltaic projects”, 27 Oct. [http://www.standardandpoors.com/en_US/web/guest/ratings/ratings-criteria/-/articles/criteria/corporates/filter/project-fin ance]. [5] Woyte, A. et al. 2013, “Monitoring of photovoltaic systems good practices and systematic analysis”, Proc. 28th EU PVSEC, Paris, France. [6] Kaneko, K. 2014, “Kyushu Electric suspends grid connection applications”, News report, 26 Sep., Solar Power Plant Bus., [http://techon.nikkeibp.co.jp/english/NEWS_EN/20140926/379121/?ST=msbe*Kyushu Electric News on Nikkei BP]. [7] TÜV Rheinland 2013, “TÜV Rheinland und die Mannheimer Versicherung AG: Partnerschaft für mehr Qualität in der Solarbranche”,Press release, 5 Feb. [http://www.tuv.com/de/deutschland/ueber_uns/presse/meldungen/newscontentde_142338.html]. テュフ ラインランド ジャパン株式会社 太陽光発電所評価センター(SEAC) 〒224-0033 横浜市都筑区茅ヶ崎東4-5-24 Tel 045-271-3508 Fax 045-271-3525 www.tuv.com ©TÜV Rheinland Japan Ltd. 9
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