●巻頭特集「羅針盤」におきまして、経済産業省新エネルギー対策課の松山泰浩課長 が太陽光発電をはじめとした再生可能エネルギー導入策の現在の状況と今後について ご紹介下さいました。 編 集 後 記 ●PVTEC ニュース 第 69 号をお届けします。 ●昨年 12 月の技術交流会において、再生可能エネルギーのさらなる導入策への課題に ついて接続留保問題をはじめとした様々な観点から議論されました。同時に、太陽 光発電の応用事例や、このためのNEDOによる支援策が紹介されました。特集 1では、 この技術交流会での講演や事例を詳細に報告しています。ぜひ、ご一読ください。 2015 Vol.69 ●特集 2 では、5 年間にわたり実施してきた 2 件の NEDO 事業の総括を、特集 3 では、 平成 26 年度に実施した建材一体型太陽電池の国際標準化調査事業の紹介と総括を しています。それぞれの事業の成果は、今後の研究開発や標準化活動に役立つもの 3月号 と思われます。ご確認ください。 目 次 ●サウジアラビアの PV モジュール基準・認証事業を特集 4 でご紹介しています。今後 の PV 市場の成長が期待されている中東地域での組合員の皆様のビジネスに役立つ 活動にすべく、事業を進めています。 羅針盤 固定価格買取制度と太陽光発電の将来 経済産業省資源エネルギー庁 省エネルギー・新エネルギー部 ●事 業の 終了、新 事 業の開 始に伴い 平成 27 年度の 組合員の顔ぶれが 変わり、 PVTEC の活動分野も、PV モジュールからシステム全体へと広がって来ました。新 年度も組合員各位と協力し太陽光発電産業の発展に貢献してまいります。どうぞよろ しくお願いいたします。 （H.S 記） 新エネルギー対策課 課長 松山 泰浩 2 特集1 第31回PVTEC技術交流会 太陽光発電技術研究組合 4 特集２-1 NEDO委託事業 次世代多接合薄膜シリコン太陽電池の 産学官協力体制による研究開発 太陽光発電技術研究組合 12 特集２-2 NEDO委託事業 信頼性評価技術と長寿命化技術の開発 太陽光発電技術研究組合 13 特集3 建材一体型太陽電池（BIPV） の国際標準化 BIPV国際標準化調査委員会 委員長 中島 昭彦 副委員長 近藤 道雄 特集4 14 サウジアラビアにおけるPVモジュール基準・認証事業 サウジアラビアPVモジュール基準・認証事業 プロジェクトマネージャー （独）産業技術総合研究所 近藤 道雄 17 コラム 産官学 パワーエレクトロニクス技術のブレークスルー目指して 長岡技術科学大学 電気系准教授 伊東 淳一 20 スイスでのBIPV開発と環境建築デザイン ㈱日本設計環境創造マネジメントセンター （CEDeMa） シニアアドバイザー ニュース 平成27年3月25日 2015 Vol.69 3月号 発行所：太陽光発電技術研究組合 発行人：池田祐一 〒105-0011 東京都港区芝公園3丁目5番8号 機械振興会館2階 Tel 03-6403-4800 印刷所：（株） サンワ 古紙配合率100％再生紙を使用しています 大野 二郎 21 中野 義昭 22 委員会・分科会活動報告 事務局 23 編集後記 事務局 ２4 原油価格下落は福音なのか 東京大学 工学系研究科教授 Fax 03-6403-4801 PVTEC 太陽光発電技術研究組合 Photovoltaic Power Generation Technology Research Association 羅針盤 固定価格買取制度と太陽光発電の将来 経済産業省資源エネルギー庁 省エネルギー・新エネルギー部 新エネルギー対策課 課長 松山 泰浩 太陽光をはじめとする再生可能エネルギーは、①エネルギー安全保障、②低炭素社会、③ 成長産業の創出、④分散型エネルギーシステムの普及によるエネルギーシステムの強靱化、 といった観点から、極めて重要です。 昨年 4 月に改正された「エネルギー基本計画」では、再生可能エネルギーについて「2013 年度から 3 年程度、導入を最大限加速していき、その後も積極的に推進していく」こととさ れています。また、 「これまでのエネルギー基本計画を踏まえて示した水準（2030 年の発電 電力の約 2 割）を更に上回る水準の導入を目指し、エネルギーミックスの検討に当たっては これを踏まえることとする」とも記載され、太陽光をはじめとする再生可能エネルギーの位 置付けは、引き続き重要なものとなっております。 固定価格買取制度が 2012 年 7 月に施行されて以来、これまで認定を受けた発電設備は 7 , 300 万 kW を超え（2014 年 11 月末時点） 、その 96％は太陽光発電設備です。今後も太陽 電池モジュールの市場規模は年間あたり 7～8 GW で推移し、累積導入量も 2015 年度は 30 GW を超えることが予想されています。まさに太陽光発電は、我が国の再生可能エネル ギー導入拡大を牽引する大きな役割を担っていると言えます。 他方、このように太陽光中心の急速な導入が進んだ結果、①賦課金の増大の懸念、②系統 制約下での接続可能量の問題、③他の電源との不均衡、④地域の景観や環境問題等も指摘さ れています。 当省としては、投資回収に見通しと事業性を与える固定価格買取制度を維持していくこと は、再生可能エネルギーの導入拡大を図る上で重要と認識した上で、現場で発生している課 題や様々な方々からのご意見に対しては真摯に耳を傾け、課題を解決していくために必要な 措置を講じていきたいと考えております。 このため、総合資源エネルギー調査会のもとに新エネルギー小委員会及び系統接続問題の 専門家からなる系統ワーキンググループを設置し、幅広い観点から、再生可能エネルギーの 導入の促進のあり方、電力会社の接続可能量の検証、接続可能量の拡大の方策などについて 審議を行い、省令や告示等の運用上の改善措置を講じることとしました。 2 今回の措置では、太陽光について、①きめ細かな出力制御システムの導入に対する接続可 能量の拡大や、②買取価格適用のタイミングの適正化を行うこととしましたが、これは過剰 な国民負担を抑制した上で、太陽光発電が健全な形で最大限の導入が進められていくことを 目指すものです。 69-01巻頭特集＿再校.indd 2 2015/03/19 19:23:25 太陽光発電は、エネルギー源が無尽蔵で、発電にあたり CO 2 や NOX などを発生すること のないクリーンなエネルギーです。日中の特に電力が必要となる時間帯に発電が期待でき、 地産地消電源、分散型電源として電力供給リスクの低減にも寄与するという特徴も有しま す。その技術開発は 1950 年代に始まり、1970 年代には「サンシャイン計画」として官民を 挙げた取り組みへと発展し、今や我が国の社会インフラには欠かすことのできない電源の一 つとなりつつあります。しかし、その国民社会への本格的な定義には、国民の理解と受容が なくてはなりません。現在は、固定価格買取制度の導入で一種の社会的なブームの様相を呈 していますが、資源の乏しい我が国において自給エネルギーとして太陽光発電が持つ社会イ ンフラとしての意義を改めて国民全体が認識を共有した上で、社会生活の一部として太陽エ ネルギーが組み込まれていく社会・生活の仕組みの形成に取り組んで行くことが不可欠だと 考えます。 このためには、街全体の電力の有効利用や再生可能エネルギーの活用などを、都市の交通 システムや住民のライフスタイルにも複合的に組み合わせた社会システムである「スマート コミュニティ」の実現や、再生可能エネルギー等の利用により、建物内の年間の一次エネル ギー消費量が正味（ネット）でゼロ又は概ねゼロにしようという「ネット・ゼロ・エネル ギー・ハウス＝ ZEH（ゼッチ）」や「ネット・ゼロ・エネルギー・ビル＝ ZEB（ゼブ）」の 実現など、次世代のライフスタイルの創造への取り組みを併せて進めることが重要です。そ して、その実現のための中核であり続けるのが太陽光発電システムであることは言うまでも ありません。 太陽光エネルギーの活用を通じて、これから先、10 年、20 年、50 年先の私たちの社会の 仕組みやライフスタイルを創り出すことこそが、太陽光発電の推進を担う私たちの目標だと 思いますし、産業・研究・ビジネスの皆様方のお知恵とお力を頂いて、太陽光ビジネスの未 来を切り拓いて行きたいと願っております。 3 69-01巻頭特集＿再校.indd 3 2015/03/19 19:23:25 特 集 1 開催報告 第 31 回 PVTEC 技術交流会 太陽光発電技術研究組合 第 31 回 PVTEC 技術交流会が 12 月 5 日（金）、機械振興会館 B2-1 会議室で開催された。 最初に、PVTEC 技術部長高川から PVTEC の平成 26 年度事業進捗報告を行った。その後、 太田技術交流部会長からプログラム企画のコンセプトについて報告を行った。 今回の技術交流会のテーマは、─更なる多用途！─である。 基調講演では、 「再生可能エネルギー接続保留問題と今後の課題」と題して、エネルギー 戦略研究所㈱ 研究所長の山家公雄様から、現在進められている接続保留問題の議論と課題 についてご講演をいただいた。続いて電力中央研究所の小林広武様と太陽光発電協会の茅岡 日佐雄様から、それぞれ接続回答保留問題についてコメントしていただいた後、出席してい た組合員と討論を行った。 また招待講演として、NEDO から山田宏之様に、太陽光発電開発戦略の概要についてご 説明いただき、その後、濱田哲也様が「太陽光発電多用途化実証プロジェクト」と題して、 実施中の事業についてご紹介された。 さらに、 「多用途化」の実例として、太陽光追尾システムの農地利用についてダイキン工 業㈱、フレキシブル太陽電池について FWAVE 様からお話しいただいた。 特別講演では、 「Global Solar Market Overview：The U.S. and AC Modules」と題して、 ラックスリサーチ社の Matthew Feinstein 様から、米国における PV 市場について概説いた だいた。 最後に桑野理事長にまとめていただいた。今回の技術交流会のプログラムは次の通りであ る。 4 69-02-05特集＿再校.indd 4 2015/03/19 19:40:50 第 31 回 PVTEC 技術交流会 ─更なる多用途！─ 日時：平成 26 年 12 月 5 日（金）13：00～17：30 場所：機械振興会館地下 2 階 B2-1 会議室（東京都港区芝公園 3 丁目 5 番 8 号） 13：00 PVTEC 活動報告 太陽光発電技術研究組合 技術部長 高川 悌二 13：15 開会挨拶 技術交流部会長 大日本印刷株式会社 太田 善紀 様 13：20 基調講演「再生可能エネルギー接続保留問題と今後の課題」 エネルギー戦略研究所㈱ 取締役 研究所長 山家 公雄 様 14：20 全体討議 ～再生可能エネルギー接続保留問題と今後の課題～ ご発題： 電力中央研究所 システム技術研究所 上席研究員 小林 広武 様 太陽光発電協会 企画部長 茅岡 日佐雄 様 14：50 招待講演 1「太陽光発電多用途化実証プロジェクト」 （独） 新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO） 山田 宏之 様 濱田 哲也 様 招待講演 2「低コスト太陽光追尾システムの農地での有効性実証」 ダイキン工業㈱ 環境技術研究所 開発グループ 安井 義貴 様 招待講演 3「フレキシブル太陽電池（カスタマイズ性と多用途化）」 FWAVE ㈱ Chief Technology Officer 高野 章弘 様 16：10 特別講演「Global Solar Market Overview：The U.S. and AC Modules」 Lux Research, Inc., Senior Analyst – Solar, Matthew Feinstein 様 17：10 総括 太陽光発電技術研究組合 理事長 桑野 幸徳 基調講演「再生可能エネルギー接続保留問題と今後の課題」 エネルギー戦略研究所㈱ 取締役 研究所長 山家 公雄 様 ・再生可能エネルギーの接続保留問題では、太陽光発 電をすべて接続し、発電すると供給が過剰になるの で、電力会社は困っているという話である。 ・接続保留問題の対策として、次の 5 点が考えられる。 ① FIT の手直しをする。FIT の対象になる条件、あ るいは、認定時期をはっきりさせる必要がある。 ②受け入れを増やす。送電線を太くする、変電所の 容量を上げるなどである。系統運用を変える話は 出てこないが、系統運用を変えるだけでかなり受 け入れ量は増える。 ③需要が足りないなら需要を作る。九州電力は需要 が足りないので、隣の電力会社で再生可能エネル ギーの受け入れに余裕があれば、連系すればよ い。 ④デマンドレスポンス。需要が足りないなら料金を安くし、たくさん使ってもらうとよい。 ⑤供給を停止する。これは系統ワーキングで議論されている。30 日ルールを時間にして 出力抑制をしやすくする。 ・再生可能エネルギーの政策は、3.11 以降ようやく力が入ってきた。日本の再生可能エネル ギーのポテンシャルは豊富である。ドライバーは FIT であるが、必要条件である。十分 条件はほとんど整備されていない。立地の制約、送電網へのアクセスの制約、ファイナン 69-02-05特集＿再校.indd 5 5 2015/03/19 19:40:50 スの制約などがある。 ・政策の再エネの位置づけについて、エネルギー基本計画では、例外的に数値が出ており、 2030 年が 2,140 億 kWh で全エネルギーの 21％を上回ると書かれている。省エネが進んで 需要が減っていく場合、％で議論すると導入量が減るので、あくまで kWh で議論すべき である。 ・ドイツの再エネ推進法は、促進政策（FIT）と立地受け入れ政策が両輪となっている。導 入目標もあるし、受け入れも送配電会社の義務として、法律で定められている。また系統 増強コストは、ドイツでは系統側が負担すると書かれている。 ・ドイツでは、系統間流通をやっている。通常は高圧から低圧に系統が電気を送っている。 日中に再生可能エネルギーの電気が増えた時、下位ネットワークの電気が過剰になるの で、下位から上位ネットワークに電気を送っている。ネットワークのキャパシティーを有 効に使っている。 ・爆発的な普及スピードが原因で FIT を手直しする必要がある。しかし最大量導入されて も高々 2 割である。手直しも大事だが、系統受け入れ側の工夫に取り組まないと、再生可 能エネルギーの受け入れは進まない。議論の本質はそこにあると思う。 ご発題 1「PV 余剰電力対応策について ─ PV・需要家側対策法の開発事例─」 電力中央研究所 システム技術研究所 上席研究員 小林 広武 様 ・PV・需要家側としての太陽光の余剰対策として、 短期的なものとしては PV 出力自体の抑制であり、 中期的には日中の負荷を増やして余剰電力を活用し ていくことである。また蓄電池で余剰電力を夜間の ピーク出力時に使うという対策が考えられる。 ・PV 出力抑制対策について、2011～2013 年に電力会 社とメーカで、実証事業を行った。出力抑制機能付 き PCS の開発と双方向通信によるカレンダの設定 等を行い、出力抑制法の実証試験を行った結果、各 基本技術は、適用可能であることを実証した。 ・日中の負荷の創生については、2010～2012 年に電 力会社とメーカで、実証事業を行った。その結果、 抑制される電力量の 30％がヒートポンプで活用で き、 EVを入れると60％が住宅で活用できる事が分っ た。 ・蓄電池について、どの程度コストが下がれば経済的に成り立つかを試算した結果、蓄電池 のコストは、寿命が 10 年以上で、3～4 万円 /kWh）以下という結果が得られた。 6 ご発題 2「再生可能エネルギー接続の回答保留問題に対する考察と提言」 太陽光発電協会 企画部長 茅岡 日佐雄 様 ・太陽光発電協会（JPEA）では、再生可能エネルギーの回答保留問題について、以下の 4 つの観点で検討している。 ①どれだけの容量が入るのか ②導入される時間軸はどうなるのか ③余剰電力発生時の出力調整手段にどんなものがあるのか ④調整手段の最適化 ・経産省が実施している報告徴収で、平成 24、25 年度は設備認定量の 3 割は無くなり、系統 69-02-05特集＿再校.indd 6 2015/03/19 19:40:51 問題や、回答保留問題で、さらに 1～2 割低下する と思われる。 ・PV は、年間 7～8GW くらいしか導入できない。九 州電力管内では、軽負荷期の需要は 800 万 kW であ り、2016 年には発電能力がオーバーする。九州電 力とそれ以外のところでは、深刻度が違っている。 ・出力調整手段として使う上で、透明性、公平性を維 持しつつ、系統側からの指令により、自動的に必要 最小限の調整が行われる仕組みを作ることが必要で ある。北海道電力では、中央指令所から出力抑制が できる仕組みが出来上がっている。地域間連系線の 活用は大きな対策にはならない。 ・30 日ルールがあるが、今のルールでは、1 日中止め ないといけないルールになっている。九州電力の 2013 年度の 8,760 時間の需要に対して、30 日止めると、11.2％の電力を捨てることになる。 しかし、時間ごとにコントロールできたとすると、103 時間であり、1.5％の抑制ですむ。 ・時間軸は稼げるので、時間あたりのコントロールができるようなインフラをできるだけ早 く作ることが、太陽光発電が順調に導入されるための大きなキーポイントになると JPEA では考える。 全体討議 Ｃ：議論は煮詰まってきている。多くの方がこの現象を理解してきている。今まであまり議 論していなかった抑制という事を積極的にとらえた時に、何ができるかを見る良いチャン スである。 Ｑ：新聞報道では、九州電力は年内に回答保留を解除するが、解除した後、元に戻るのか、 何らかの制約がかかるのか。 Ａ：九州電力は、かなり厳しい状況にある。回答保留が解けたとしても、いくらかは入ると 思うが、かなり厳しい。他の電力会社は、時間軸で対応策をやって行ける。 Ｑ：九州電力に関しては、新規には受け付けないのか。 Ａ：九州電力でも 10kW 未満は受け付けている。40MW を 800 分割した事例があった。これ は系統連系できないだろう。3～4 割は落ちるだろうが、残りを受け付けないという事は ない。 招待講演 1「太陽光発電多用途化実証プロジェクト」 （独） 新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO） 山田 宏之 様、濱田 哲也 様 ・NEDO 山田主研から、9 月に公表した太陽光発電開発戦略についての概要紹介があった。 ・課題として、次の 5 点がある。 ①国民負担の増大 ②長期的に安定した発電量確保の要求 ③立地制約の顕在化 ④廃棄物大量発生への対応 ⑤グローバル競争の激化 これらを、解決しながら目指す方向を戦略の中に掲げている。これらの課題について具 体的に取り組むために、NEDO としてプロジェクトを掲げている。 7 ・NEDO 濱田様から太陽光発電多用途化実証プロジェクトについて概要紹介があった。 69-02-05特集＿再校.indd 7 2015/03/19 19:40:51 ・太陽光発電多用途化実証プロ ジェクトの目的は、①潜在的ポ テンシャルや社会的効果・関連 産業への効果が期待できる未導 入分野を開拓すること、②太陽 光発電に付加価値をプラスし て、新たな用途・市場を開拓す ることである。 ・未導入分野の開拓として、建物 1件、農業関係 5 件、傾斜地 2 件、 水上 2 件の計 10 件の多用途実証 事例紹介があった。 ・新たな用途・市場の開拓では、 可能性検討事業として 3 件、高 付加価値化技術開発事業として 6 件の事例紹介があった。 ・未導入分野の開拓については、4 分野において従来型の発電コストを実証すれば、事業者 の事業展開により普及拡大が図れるので、これ以上、NEDO が力を入れることはない。 新たな用途・市場の開拓については、未開拓分野なので、NEDO としては重点的に進め ていきたい。 ・多用途化の目指すものとして、従来は「電力」のサービスであったが、これからは「電力」 ＋「付加価値」という形のサービスとして出すことで、これにより、市場開拓ができるの ではないかと考える。 8 招待講演 2「低コスト太陽光追尾システムの農地での有効性実証」 ダイキン工業㈱ 環境技術研究所 開発グループ 安井 義貴 様 ・再生可能エネルギー接続保留問題を受け、メガソーラ から 50kW 未満の小規模ソーラにシフトすると考えら れる。国土の 12％（455ha）が農地で、宅地の約 3 倍 あり、ソーラシェアリングが盛んになってきている。 ・農林水産省が、平成 25 年から規制緩和を行い、農作 に影響を与えない条件で農用地内に太陽光を導入でき るようになった。影響を与えない条件としては、農作 物の収量は 2 割減以内であることと、農作物の品質に 大きな影響を与えないことである。 ・本プロジェクトでは、低コスト太陽光追尾発電システ ムを用いて、発電量の増加効果と設置コスト低減のた めの技術開発を行う。目標値は、従来システムの価格 （40 万円 /kW）以下で、年間発電量 1.3 倍とした。 ・奈良県農業研究開発センターと共同で実施し、発電容 2 量 2.5kW の追尾システム 15 台を、面積 1,140m の農地のあぜに、5 台ずつ 3 列設置した。 農作物は稲を植えている。 ・平成 26 年 6 月から実証を開始し、発電量の積算は 130％であり、目標達成見込みである。 また収量に関しては、2 割減以内の目処が得られた。 ・本システムの有効性を確認し、システムの普及拡大を図りたい。 Ｑ：本システムの強度の心配はないか。 Ａ：強度の評価は、架台本体と、杭で評価している。架台の強度は風速40m/sの風洞実験と、 69-02-05特集＿再校.indd 8 2015/03/19 19:40:51 シミュレーションを行い問題ないことを確認している。杭は、直径 60.5mm で、1.2 ｍの深 さまで埋めており、引っ張り、押し込み、引き抜きに対して、風速条件に耐えられると考 えている。 Ｑ：収量への影響について、固定式に比べ、追尾式の方が影響は少ないという狙いはあるの か。 Ａ：その通り。追尾することで、陰の影響が軽減されると思われる。また陰にかからないよ うにあぜに設置することを考えた。 招待講演 3「フレキシブル太陽電池（カスタマイズ性と多用途化）」 FWAVE ㈱ Chief Technology Officer 高野 章弘 様 ・フレキシブル太陽電池を 20 年やってきた。種をま いており、まだ刈り取れていないが、いろいろと多 用途化に取り組んでおり、進捗を報告する。 ・NEDO のバックアップを得て、ポリイミド基板に 薄膜シリコン太陽電池をロール・ツー・ロールとい う製膜方法で量産を実現した。 ・フレキシブル太陽電池は、軽くてフレキシブルであ る。巻けるので貯蔵スペースが小さくてよい。1m 幅で 3,000m の長さのロールを基本としている。割 れないので安全である。 ・太陽電池が出来上がった時に、カスタマイズができ るのが大きな特徴の 1 つである。1 ステップを切り 出すと 80V 程度の出力が出る。電圧を半分にする場 合は半分に切ればよい。電圧を倍にしたければ 2 枚 を接続すればよい。切り方とつなぎ方を変えると、独立電源系の製品であったり、系統連 系システムであったり、同じ太陽電池からバリエーションを広く作ることができる。 ・多用途化の例として、巻出し可能な独立電源、太陽電池を挟んだ合わせガラス、金属鋼板 の上に張り付けた太陽電池、あぜに設置した太陽電池、淡水に浮かべるモジュールとして も使われている。またソニービルの壁面に太陽電池シートとして設置されている。 ・農地、線路脇、高速道路等に設置する話はあるが、例えば系統連系をしようとすると、認 証番号が必要となり、火災試験を通るフレキシブルモジュールを作らないと認証されな い。 ・多用途化を目指したフレキシブル太陽電池の規格があってもよいと思っている。フレキシ ブルのコミュニティを作って活動ができたら良いと思って、PVTEC 戦略企画部会のフレ キシブル PV 分科会で、勉強会などを行っている。 ・今、ゼロエミッションビル（ZEB）では、屋上に PV を設置するのが必須で、4 階以上は、 壁やそれ以外の所に PV をつけざるを得ないと聞いている。壁につけるには軽くないとい けないので、この辺を切り口に調査を始めている。 Ｑ：フレキシブル太陽電池は割れないメリットがあるが、地面に直置きしたときに人が歩く と故障はしないか。 Ａ：基本的には大丈夫である。人が乗ってもびくともしないが、基本的には乗らないでほし い。 Ｑ：桜並木の下に敷いてあったが、落ち葉が大量に積もっても大丈夫か。 Ａ：そこは薄膜太陽電池の良さで大丈夫である。影の部分は少し制限されるが、発電する。 69-02-05特集＿再校.indd 9 9 2015/03/19 19:40:52 特別講演「Global Solar Market Overview：The U.S. and AC Modules」 Lux Research, Inc., Senior Analyst – Solar, Matthew Feinstein 様 ・Lux Research は先端技術全般、特に研究開発ステー ジのものを評価・調査し、事業化に対する戦略提言や 最新情報を提供するグローバル調査会社であり、講演 者は同社の太陽光発電に関する首席アナリストであ る。 ・本特別講演では、米国での需要伸びに伴って日本でも 関心が高まっている AC モジュール（PV 用マイクロ インバータ）を中心に、米国での PV 業界事情を概説 する。 ・グローバルで PV 市場は堅調な伸びを示しているが （年 8.3％成長率）、市場はかつての欧州一極状況から アジア・中東・米国へと多様化している。また、近年 は、住宅用・商用・メガソーラ用が同程度の発電量に 推移しているが、今後、新興国はよりメガソーラ用に、 先進国は分散型電源用（住宅用等）に回帰していく傾向が見られる。 ・PV 用マイクロインバータは BOS コストを著しく低減できるため、米国では特に家庭用市 場において大きな伸びを見せている。市場シェア第一位の Enphase Energy 社はカリフォ ルニア州におけるインバータの 25％を占める売上をマイクロインバータで獲得している が、前述のように家庭用や小規模な商用設備が中心である。しかし 2019 年までに世界で は新規設備の 5％が、米国においては 10％がマイクロインバータ市場になると予想してい る。 ・質疑応答では会場から、マイクロインバータの信頼性や多用途化可能性、また日本での系 統連携の規制に関連して米国での規制に関する質問が出た。それぞれに対して Feinstein 氏は、信頼性は使用するコンデンサの種類に依存するという見解、多用途化については水 上や BIPV への広がりはあっても徐々に従来型の住宅・商用等に回帰するだろう、また系 統連系に関する規制は米国でも特にカリフォルニア州では厳しくなっていること（米国は 州ごとに独自の規制や政策がある）等を、実例を示しながら丁寧に答えた。 10 桑野理事長まとめ ・今年一年を終えるにあたって、皆さんに新しい希望を持ってもらうような話をしたいと思 う。 ・NEDO 山田様から、新しいビジョンについて話があった。その中では、PV システムとし て寿命を延ばしてコスト低減につなげていくよう記載されている。従来は、モジュール中 心の発電効率改善を行っていたが、パワコンや架台も含めてシステム全体でのコスト低減 を目標にしており、高い評価をしている。 ・7 円 /kWh を実現すれば、既存の発電所よりもコストが下がるという事である。我々はあ くまで化石燃料を代替するという大きな目標に向かい、太陽光発電として頑張りたい。 ・今認可されている太陽光発電は69GWである。FITが始まる前の設置量は5GWだったので、 74GW が実現するかもしれない。この中で 3 割程度取り消されるかもしれないという話で あるが、私の立場としては、これらを落してはいけないと思う。 ・日本の太陽光発電は、年間 8～10GW しか設置していないので、全て設置するのには 7 年 かかる。その間にゆっくり問題を解決したらというJPEAの見解は、全くその通りである。 ・我々が努力しないといけないことは、広域連系を進めること、また蓄電システムも一緒に 69-02-05特集＿再校.indd 10 2015/03/19 19:40:52 考えなければならない。 ・再生可能エネルギーには、国民負担論があるから困る という話がある。例えば、太陽光が 30GW 導入された とき、LNG は輸入換算で 3,450 億円の削減となる。20 年間エネルギーはタダなので、7 兆円の削減となる。 日本の国費が出て行かないので、国民の負担、税金が 下がることになる。 ・日本版 FIT で見えてきたことは、日本には土地が充 分あることである。70GW を設置できる空き地があっ たという事を皆で確認をしておきたい。また、今まで 付加価値を見出せなかった土地が価値を生み出した。 地方の振興にもなっていることを考えてもらいたい。 ・広域連系の課題もあるが、エネルギー削減とエネル ギーの安全保証につながることを確認して、来年も太 陽光発電の発展に向けて頑張ろう。 11 69-02-05特集＿再校.indd 11 2015/03/19 19:40:52 特 集 2-1 NEDO 委託事業 次世代多接合薄膜シリコン太陽電池の産学官協力体制による研究開発 2008 年に「太陽光発電の導入規模を 2020 年に現状の 10 倍、2030 年に約 40 倍にする（低炭 素社会づくり行動計画） 」が閣議決定され、2009 年には独立行政法人新エネルギー・産業技 術総合開発機構（NEDO）が「太陽光発電ロードマップ（PV2030＋） 」を策定し 2020 年の 発電コスト 14 円 /kWh を開発目標として示された。これに資する技術開発として、2010 年 に PVTEC が受け皿として 1 独立行政法人、6 企業、6 大学（2013 年からは 1 独立行政法人、 5 企業、3 大学）でコンソーシアム体制を構築し研究開発を進めた。この間、新興国メーカー の台頭や固定価格買取り制度の導入など太陽光発電を取り巻く状況は大きく変化し、2014 年 に は PV2030＋ に モ ジ ュ ー ル 寿 命 目 標 も 加 え た「 太 陽 光 発 電 開 発 戦 略（NEDO PV Challenges） 」も策定された。 本報告では、 「次世代多接合薄膜シリコン太陽電池の産学官協力体制による研究開発（2010 年度～2014 年度） 」で創出された成果について報告する。 「次世代多接合薄膜シリコン太陽電池の産学官協力体制による研究開発」 開発テーマは、発電コスト低減に重要な「高効率化」と「高生産性化」とし、参画機関の 持つ知見を最大限活用し、単独機関では対応困難な共通課題の解決を目指しました。 1 ．高効率化 薄膜 Si 太陽電池（a-Si 単接合セル、μc-Si 単接合セル、a-Si/μc-Si タンデムセル）全て において変換効率世界記録を更新し、また、ラボ測定ではあるが、a-Si/μc-Si/μc-Si の 3 接合セルでも変換効率の更新が確認された。 開発した薄膜 Si 系太陽電池のセル特性 Jsc （mA/cm2） Voc （V） F.F. Efficiency （％） 備考 a-Si 16.4 0.896 0.698 10.2 産総研測定 μc-Si 29.4 0.548 0.731 11.8 産総研測定 a-Si/μc-Si 13.5 1.342 0.702 12.7 産総研測定 9.7 1.895 0.752 13.7 ラボ測定 a-Si/μc-Si/μc-Si 2 ．高生産性化 製造コスト低減の鍵であるμc-Si 薄膜の 大面積高速製膜技術では、高品質μc-Si を 1.1m × 1.4m サイズの基板に 2nm/sec で均 一に製膜する技術、さらに、将来の 2m 超 のサイズにも対応可能な大面積製膜基盤技 術の開発にも成功しました。 12 1.1m×1.4m 製膜装置の外観写真 本 NEDO 事業は 2014 年度で終了したが、ここで開発された技術が太陽光発電産業の今後 の発展に貢献していくものと期待される。 69-02-05特集＿再校.indd 12 2015/03/19 19:40:52 2-2 特 集 NEDO 委託事業 信頼性評価技術と長寿命化技術の開発 本事業も前述の「次世代多接合薄膜シリコン太陽電池の研究開発」と同様に、NEDO に より 2010 年より開始した「基盤技術開発研究：太陽光発電システム次世代高性能技術の開 発」の中の「信頼性及び寿命評価技術の開発」について報告する。このプロジェクトは、独 立行政法人産業技術総合研究所（AIST）が実施する研究開発に対して PVTEC が研究員派 遣によって側面支援する共同実施の他、一般財団法人電気安全環境研究所（JET）を研究分 担先として実施する等の複数の形態があるが（下表参照）、本報告では前者の「モジュール・ 機器耐久性評価技術 / 新規信頼性試験方法の開発（2010 年度～2014 年度）」にて創出された 成果に絞って報告する。 「新規信頼性試験方法の開発」 開発テーマである「新規信頼性試験方法の開発」はさらに２つのテーマ： 「①新加速試験 技術の研究開発」「②モジュール内水蒸気浸入経路調査方法の研究」に分かれ、それぞれ表 2 のようなテーマと最終 目標に向けて研究実施に 取り組んだ。①の新規加 速試験法としては、機械 式曲げ荷重試験、光 （UV） と他要因（DH）との組合 せ、および PID に関する 検討を含み、最終的には ①②共に下表にあるよう な最終目標を達成した。 項目 ① 開発項目 順方向・逆方向電圧電流サイクリ フルサイズモジュールでの順方向・逆方向電圧電 ック試験 流サイクリック試験を実施し EVA 変色 / 気泡 / 電 極周辺のこげなど劣化症状の再現性を確認 新規加速試験方法開発 ② 最終目標（H26 年度末） 新規加速試験方法をミニモジュールで実施し，実 用可能性を判断する モジュール内水蒸気浸入経路調査 10－5g/m2day 台の水蒸気の浸入を検出可能なモ 方法の確立 ジュール内水蒸気浸入経路調査方法を確立 テストモジュール作製方法の確立 有機系太陽電池テストモジュール作製方法を確立 ①新加速試験技術の研究開発、②モジュール内水蒸気浸入経路調査方法の研究 本 NEDO 事業も 2014 年度で終了となるが、この成果を基に国際的な規格化・標準化等の 産業基盤の整備に活かすことや、高信頼性モジュールへの要求事項をガイドラインとして整 備し役立てることが重要と考える。 69-02-05特集＿再校.indd 13 13 2015/03/19 19:40:53 特 集 3 建材一体型太陽電池（BIPV）の国際標準化フィージビリ スタディ事業 BIPV 国際標準化調査委員会 委員長 中島 昭彦 副委員長 近藤 道雄 経済産業省“平成 26 年度政府戦略分野に係る国際標準化活動”の一環として、PVTEC は、 BIPV の国際標準化にかかわる調査事業を受託、推進した。 （1）背景 東日本大震災を契機として我が国の長期エネルギー政策は抜本的に見直されることとなっ たが、2014 年の第四次エネルギー基本計画の中の一節「業務・家庭部門における省エネル ギーの強化」の中には次のような記述がある。 「省エネルギー性能等も含めた総合的な環境性能に関する評価・表示制度の充実・普及など の省エネルギー対策を促進する。 （途中略）建築物については、2020 年までに新築公共建築 物等で、2030 年までに新築建築物の平均で ZEB（ネット・ゼロ・エネルギー・ビル）を実 現することを目指す。また、住宅については、2020 年までに標準的な新築住宅で、2030 年 までに新築住宅の平均で ZEH（ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス）の実現を目指す。 」 また 2013 年 5 月の改正省エネ法において 2014 年 4 月 1 日から需要家側における対策として 以下の記述がある。 「需要家が、従来の省エネ対策に加え、蓄電池や自家発電の活用等により、夏期・冬期の昼 間の電気の使用量を削減する取組を行った場合に、取組を行った事業者が省エネ法上不利な 評価を受けないよう、これをプラスに評価できる体系にする。これにより、我が国の電気の 需要の平準化の推進を図る。 」 14 日本における部門別最終エネルギー消費では民生部門が全体の約 1/3 を占めており、エネ ルギー消費、二酸化炭素排出の抑制にはこの民生部門のエネルギー消費削減が鍵である。建 築物における省エネには、受動的方法として断熱効果を高める、照明などに自然光を取り入 れるなどの方法があるが、能動的にエネルギーを作り出すことも不可欠である。コジェネは 熱エネルギーの有効活用として一次エネルギー消費を削減する良い方法であるが、化石燃料 を消費することに変わりない。ゼロエネルギー化の実現には、創エネ、発電が必須であり、 ビルにおけるオンサイトで発電は省エネとして算入することができることを考えると、屋根 や壁面設置型（BAPV）あるいは建材一体型（BIPV）の導入を誰しも考えるだろう。これは、 太陽光発電電力を自家消費することによって電力系統に太陽光発電電力が過剰に溢れること を抑止するという効果も期待できる。一石二鳥である。 69-02-05特集＿再校.indd 14 2015/03/19 19:40:53 （2）BIPV と BAPV の市場形成の課題 BIPV（Building Integrated Photovoltaics）、BAPV（Building Attached Photovoltaics） は建物に付与された太陽光発電であり、建材としての機能を有するかどうかでこの両者は区 別されているが、境界領域も存在する。広い意味の BIPV で考えると、市場ポテンシャルは 相当大きいと言える。しかも、屋根や壁というのは未利用であり、将来性が期待できる。 BIPV の種別を整理すると大きく分けて以下のようになる。 ①屋根一体型 ②窓一体型 ③壁一体型 ④庇型（ルーバー型含む） これらの中には太陽電池の隙間を通して光が透過する採光型とそうでないものがある。 市場の拡大が期待される一方、都市部の BIPV は建築物の相互の干渉、つまり影や反射が あり、発電量を正確に見積もることが難しい。また、側壁の場合は基本的に垂直設置なため、 利用効率はあまり高くない。日射の強い日中時に日射を受ける有効面積が非常に小さく、む しろ朝や夕方の効率が良い。最適な太陽電池の材料や構造が地上設置とは異なってくる可能 性がある。 また、システムにおいては BIPV 特有の課題として部分影が多いことが挙げられる。部分 影は発電電力を低下させるだけではなく、ホットスポットの形成など信頼性や安全性に影響 することもありうる。 BIPV を建材の一部とみると太陽電池パネルと異なる要求事項を満たす必要が生じる。例 えば、防火性能などは太陽電池パネルより厳しく、高層ビルの壁面に使う場合はより高い耐 風圧特性を有する必要がある。また、建材は仕様の規格化が難しく、建物にあわせ一品ごと に設計製作されることが多い。単体のガラスと異なり、太陽電池は、自由にサイズを変える というわけにはいかない。その結果、当然 BIPV 用太陽電池は割高になる。 BIPV を開口部に設置する場合、ブラインド効果により屋内に侵入する光の量が低減され、 夏は冷房負荷が低減されるが、冬は逆に暖房負荷が増える可能性がある。オフィスビルの場 合、窓のブラインドは閉じていることが多いので、そこに採光型の太陽電池を設置し、光を 遮っても問題はあまりないと思われるが熱侵入の影響の可能性はある。つまり、BIPV の場 合、設置することによる受動的性能としての省エネ効果が明確でない。 このように BIPV は今後市場ニーズもあり、有望な市場と期待されるが、コストメリット を測る尺度が不明確であり、価格は地上用パネル よりはるかに高価であるという問題がある。 BIPV のコストメリットは受動的機能としての 省エネ性能、能動的機能としての創エネ性能に よって評価できるが、実際のビルに設置された BIPV の省エネ性能と創エネ性能を評価したデー タは多くない。また、製品が電気製品としての基 準と建材としての基準の両方の要求事項を満足す る必要があるが、それぞれが独立に制定されてい るので整合しない点もあるという問題がある。製 69-02-05特集＿再校.indd 15 15 BIPV 国際標準化 FS 事業 準備会 2015/03/19 19:40:53 品の要求事項が明確でないために過剰な手続きを要し、製品化に時間とコストがかかる。 （3）事業の目的と概要 本調査事業では BIPV の導入事例やメーカー、ユーザーのニーズ、市場での普及阻害要因 などを調査し、BIPV の普及拡大に資する製品規格や試験規格の項目案を作成することを目 的とした。活動期間中に太陽電池業界や建築業界にまたがる BIPV コミュニティの形成や欧 州や韓国の BIPV の専門家と意見交換をすることによる国際的ネットワークの構築も行うこ とができた。 事業開始時に、以下の 3 点を目標に設定し、調査活動を進めた。 1 ）現行の BIPV に関連する国際規格及び、消防法など国内関連規制法規などを調査する。 次に BIPV 普及のための要件、阻害要因を明らかにし、BIPV 普及拡大に資する規格 項目を議論し、策定する。併せて、現在までの導入事例や研究報告を収集し、現状を整 理分析する。 2 ）規格項目を国際規格に提案するためのスコープ、戦略、工程表の予備検討を行う。 3 ）3 年後の規格提案に向けての次年度以降（予備調査終了後の事業）のアクションプラ ンを決定する。 以下に調査の内容を記す。 1 ．BIPV 規格動向の調査（ISO TC160 ISO/CD 18178 Glass in building – Laminated solar PV glass をはじめ、関連する IEC の太陽電池規格のサーベイ調査） 2 ．市場調査 壁用 BIPV/ 窓用 BIPV のマーケット調査、市場ポテンシャル、それによる 省エネ、二酸化炭素排出削減効果の見積もり、各国におけるBIPVに対するインセンティ ブ政策 3 ．技術動向調査 ビル用ガラス・部材構造調査 複層ガラス、合わせガラス、断熱ガラスなどの省エネ効 果、BIPV との融合の可能性などを検討。調査は、公開情報の検討、各社の取り組みの ヒヤリング、国内外での学会などにおける BIPV の研究開発の事例調査などを採用する。 4 ．関連法規（防火・安全 etc.）調査 国内外の規制の比較。海外市場展開の障害を検討。 5 ．BIPV 設置事例現地調査（必要に応じて委員派遣を検討） 6 ．その他委員会での指摘、提案事項に対して随時調査を行う。 16 （4）おわりに 平成 27 年度以降は、26 年度の調査結果をもとに、3 年間で、BIPV の省エネ性能の評価方 法の国際標準化を目指すと共に現在 ISO、IEC、欧州 EN など別々の組織から BIPV の規格が 提案されているが、乱立にならないよう各組織の関係者との情報交換、意見交換もすすめて 行く予定である。都心部は土地がないと言われるが、その結果高層ビルが立ち並び、むしろ 側壁の活用が有効に見える。縦横無尽こそが太陽電池の最大の強みではないだろうか。 69-02-05特集＿再校.indd 16 2015/03/19 19:40:53 特 集 4 サウジアラビアにおける PV モジュール基準・認証事業 サウジアラビア PV モジュール基準・認証事業 プロジェクトマネージャー （独）産業技術総合研究所 近藤道雄 1）はじめに 1954 年にベル研究所でシリコン太陽電池が発明された時、当時の新聞は砂から作った太 陽電池で太陽の無限のエネルギーを引き出す“人類の待ち望んだ夢の実現”と書き立てた。 1974 年にオイルショックを契機として始まったサンシャイン計画はシリコン太陽電池の価 格を 1/100 に低減するという目標の下、太陽光発電を電力エネルギーにするという夢の実現 への挑戦であった。1989 年には、桑野が砂漠などに太陽電池を設置して地球上を超伝導電 力線でつなぐという Genesis 計画を発表している。砂漠を含めた地球規模での太陽光発電の 普及、日本での超伝導リニア新幹線建設と壮大な夢は一歩ずつ実現に向けて前進しているよ うに見える。砂漠と言えばすぐに連想される中東地域は石油の節減と高日射で太陽光発電の 導入には好適な地域であり、新しい市場として注目されている。このたび、PVTEC を契約 主体としてサウジアラビアの太陽電池の標準化プロジェクトが始まった。このプロジェクト とその意義について紹介させていただきたい。 2）サウジアラビアにおけるエネルギー計画 ドイツで始まった固定価格買取制度の影響で市場はこれまでヨーロッパ中心であったが、 将来的にはアジア、アメリカ、中東など広大な面積を有し、かつ日射に恵まれた地域、つま り発電コストの安い地域に重心がシフトしていくと予想されている。中東には産油国が多数 存在するが、それらの国では石油の国内消費の抑制と将来の産業創出を狙って太陽光発電な ど再生可能エネルギーの導入に熱心である。 その中の一つ、サウジアラビアは世界最大の産油国であり、日本も石油輸入の多くを依存 している。国土面積 215 万 km2（日本の約 6 倍）、人口 3000 万人を擁するが、現在人口は急 増中であり将来のエネルギー事情が懸念される。現在は石油が安いので国民一人当たりの石 油消費は日本の 3 倍近くあるが、このままいくと 2040 年ごろには輸出する石油がなくなると いう予想もある。また、若年層人口が多く、将来の雇用確保に不安があるのでサウダイゼー ションという国策により外国人労働者を減らし、国内雇用を確保しようとしている。 前アブドラ国王が創設した K.A.CARE（King Abdullah City for Atomic and Renewable Energy）は、将来のエネルギーロードマップを策定発表している。図 1 は 2030 年ごろのサ ウジアラビアでの年間を通しての電力需要曲線と電源別の供給割合を示したものである。現 在の電力需要が40GW強であり、それが2030年ごろには約3倍に増加すると予想されている。 それに対応するために 21GW の原子力などのベースロード、25GW の太陽熱発電、16GW の 太陽光発電が導入されようとしている。図 1 を見ると国内電力需要の季節変動と電源ごとの 特性を理解したうえで良く練られた計画であると言える。 17 69-02-05特集＿再校.indd 17 2015/03/19 19:40:53 図 1 K.A.CARE から提案されている 2032 年におけるエネルギー供給の 電源別割合と年間変動。横軸は日数。 3）新たな市場創出に向けた標準化 2030 年頃に 16GW の太陽光発電の導入という計画は現在の産業規模（年間 30～40GW）を 考えると十分実現可能である。むしろ、もっと高い目標を立てても良いのではないかと思え る。たとえばサウジアラビアでは淡水化プラントで多大な電力を消費している。いずれにせ よ、経済状態などを考慮するとサウジアラビアは今後有望な新市場であり、世界各国の企業 や政府が積極的にアプローチしている。産業政策という観点からは太陽光発電を普及拡大す ることで製造から設置、保守に至るまでの産業を創出し、国内雇用を創出しようという方向 性は容易に理解できる。 そのような中、K.A.CARE が太陽光導入に当たって国内向けの規格作りを始めるプロジェ クトの公募があった。太陽電池を導入する前にまずその規格を整備するという考え方は当た り前であるが、国際標準をそのまま流用するのではなく国内の環境に適合させるという基本 的な考え方に共感を覚えた。また、標準化、規格化と言うのは産業の基盤である。産業が機 関車であるなら標準や規格はレールであり、地盤である。ある意味縁の下の力持ちである。 しかし、それなしに産業も市場も発展はあり得ない。日本企業にとっても砂漠環境への適合 は 新 し い 技 術 開 発 課 題 を 含 ん で い る。 い ろ い ろ 議 論 は あ っ た が、 最 終 的 に 東 京 大 学、 PVTEC を中心にこの公募に応募することとなった。 提案に当たっては最もアピールするキーワードは何かと考えた末に“日本の高品質をサウ ジアラビアに”とした。砂漠地域は環境条件が厳しいであろうから、より高品質で高信頼な 製品が必要とされると予想されたからである。しかし、その後の進展はそう簡単ではなくそ こから苦難の道が始まることになるとはその時予想していなかった。 （あっさり落とされる だろうという予感もあったが）。 18 4）紆余曲折の末そして始動 技術的中身はともかく採択されるにはどうやって交渉を進めていいかは皆目見当がつかな かった。そもそも、行ったことも見たこともない国のプロジェクトに応募するのである。提 案書を提出した半年後に兎に角現地を見て向こうの人に会いに行こうということになった が、初めて訪れたサウジアラビアの首都リヤドではいろんな面でカルチャーショックを受 け、現地経験の豊富な方にはこの国ではいきなり応募しても採択など無理だと諭された。ほ 69-02-05特集＿再校.indd 18 2015/03/19 19:40:53 とんど諦めかけていたが、いろんな方のアドバイスと協力を得て 1 年半をかけた悪戦苦闘の 末、提案内容は縮小されたが“奇跡的に”採択されるに至った。 この間にサウジアラビアについてさまざまなことを学んだ。日本と文化、慣習、宗教、法 体系が全く異なる未知の不安を抱かせる国であったが、実際に行って見ると大変居心地の良 い所である。対日感情が大変良く、街の至る所で日本の工業製品を目にすることができる。 こちらが日本人とわかると親切にしてくれる。顔を隠した黒い衣装の女性は近寄りがたい が、決して無愛想ではない。イスラム教は偏見の目で見られることも多いが、大多数の人は とても物静かで穏やかで信仰に厚い。百聞は一見に如かず、である。この日本に対する好 感、信頼がこの提案が採択されるに至った最大の要因であったと思われる。 これから砂漠気候に適合した太陽電池の規格作りに着手する。砂漠で日射が強いというこ とは、温度が高い、紫外線が強いなど太陽電池モジュールに用いられる高分子材料には過酷 な条件である。夜は放射冷却によって零下にまで温度が下がる。気温は最高で 50 度近い。 屋外設置モジュール温度はいくつかデータが発表されているが最高では 90 度近いというこ とも聞く。砂によるガラスやバックシートの砂傷、可動部分の損傷などの影響も無視できな い。これまでのヨーロッパや日本の気象条件とは大きく異なっている。その中で砂漠気候の 中で最低限の信頼性を担保するための基準は何かを考えねばならない。現行の国際規格のま までもある程度は担保できるだろうが、おそらく砂漠のような厳しい気象条件下ではある部 分は強化しないと製品トラブル続出ということになりかねない。改めて基準の持つ意味の重 大性を認識していると共に日本流の品質基準の考え方を伝えたいと考えている。 今回策定した基準によってサウジアラビア、ひいては中東北アフリカ（MENA）地域に 適正な製品が普及し、健全に市場が成長するとともに、それによって地球規模のエネルギー 問題の解決につながることが期待される。 終わりに 砂漠を太陽電池によってエネルギーのオアシスにするという壮大な夢は実現に向けて始 まったばかりである。これは人類の将来を左右するかもしれない重要なプロジェクトである と信じる。砂漠発電の Genesis 計画は日本が元祖である。そこに日本が関与することは非常 に意義のあることであると思う。しかし道のりは遠い。まだほんの一歩を踏み出したところ である。幸いなことに組合員の多くの方にこの事業に賛同いただき、協力していただいてい る。心より御礼申し上げたい。 最後に本プロジェクトの提案当初からご支援ご指導いただいた経済産業省、東京大学を始 め、在サウジ日本大使館、在日サウジ大使館、JETRO、中東協力センター、みずほ証券サ ウジアラビア、みずほ総研、三菱総研、東海大学、JET、PVTEC、産総研関係各位に改め て御礼申し上げたい。 19 69-02-05特集＿再校.indd 19 2015/03/19 19:40:53 パワーエレクトロニクス 技術のブレークスルー目 指して 長岡技術科学大学 電気系 准教授 伊東 淳一 長岡技術科学大学は「次世代長寿命・高効率 AC モジュールの開発」事業にポニー電機様、 サンケン電気様と一緒に参加させていただいています。ありがとうございます。 私が専門にしているパワーエレクトロニクスは電力、制御、電子デバイス・回路が複合し た分野で、電気を上手に制御することで、省エネルギー化をはかったり、性能を良くしたり する技術です。PVTEC で扱う太陽光発電をはじめとして、家電や自動車、電力器、産業品 などに多岐にわたって使われています。 長岡技術科学大学パワーエレクトロニクス研究室では、AC-DC、DC-DC、DC-AC、 AC-AC 変換すべてにおいて、新しい回路、制御方式の考案、損失・熱・EMC・体積などの 最適設計技術や用途指向型技術、ワイヤレス給電、モータ制御技術などをさまざまな範囲の 研究開発をしています。2015 年 4 月現在、ポスドク 1 人、博士課程学生 10 人、修士学生 9 人、学部 7 人でいろいろな技術に取り組んでいます。 我々の研究室では、論文発表だけでなく、実用化を見据えてたくさんの企業と共同研究を 行いながら新技術を開発しています。例えば電源の交流から任意の大きさ、周波数の交流に 直接変換するマトリックスコンバータは、大幅な高効率化、小型化、長寿命化が実現できる 技術で、モータや風力発電などに使用できます。これを使った電気自動車用急速充電器を企 業と一緒に開発し、製品化しました。 共同研究では、新技術だけでなく、企業がこれまで勘と経験に頼って設計した部分に、理 論的なアプローチや解析を行い、限界性能を引き出したり、ボトルネックの部分を明確にし て、そこに新材料や新技術を使って、ブレークスルーを実現したりしています。たとえば、 単相インバータでは、寿命のボトルネックとなる部品、主回路の電解コンデンサをなくすパ ワーデカップリング技術を開発しています。また、リチウムイオンバッテリーは寿命が温度 に弱く、放電出力が大きくできないため、高速回転体にエネルギーを蓄えるフライホイール エネルギー貯蔵システムを開発しています。これは、バッテリーより長寿命化で温度に強 く、何倍も大出力化ができます。 いま、この分野は SiC や GaN などの新材料デバイスや、高性能マイコン、FPGA など新 しいモノがたくさん出てきており、急速に発展するチャンスです。ボトルネックを打ち破れ るツールがたくさん出てきています。今後も大学からシーズを発信して、ニーズをつかみ、 技術発展に寄与していきたいと思います。今後ともよろしくお願いします。 20 69-06-08コラム＿再校.indd 20 2015/03/13 15:24:43 スイスでの BIPV 開発と 環境建築デザイン ㈱日本設計 環境創造マネジメントセンター（CEDeMa） シニアアドバイザー 大野 二郎 私が太陽光発電利用建築デザイン調査とし て、初めてスイスを訪問したのは 20 年程度 前であった。衝撃的印象を受けたのはスイス 連邦材料試験研究所（EMPA/St.Gallen/ 設 計テオ・ホッツ）の美しい最先端の環境建 築デザインとの幸運な出会いであった。建 築外装デザインと程よく融合した BIPV モ ジュールのハイパー建築表現に魅了されすっ かり虜になってしまった。その後 NEDO や PVTEC 委 員 と し て IEA/PVPS/TASK7 国 ベンナウの集合住宅（Bennau／Zurich） 際専門家会議に参加し、欧米のソーラーアーキテクト達と交流しあい、BIPV を使った環境 建築デザイン作品を競って設計して来た事を思い出す。 3 年前に設立した、 「太陽エネルギーデザイン研究会（The Solar Design Consortium/ SDC/ 参照 HP ※ 1） 」は太陽から享受されるエネルギーの恩恵を、環境・都市・建築の立場か らアプローチすることで、エネルギー自給と自然環境保全および美しい街づくりを目指し、 持続可能社会創造に貢献する目的で設立された研究会である。写真は一昨年訪れた、チュー リッヒ湖の南、ベンナウの集合住宅「KRAFTBERK B」 （設計：Grab Architekten）でミ ネルギー・P・エコ基準（より高い生活水準、より低いエネルギー消費、光熱費を従来の半 分以下）で建てられ、太陽光発電 /BIPV32kWp）と外壁（太陽熱温水器 /BIST146m2） と窓（採光・通風コントロール）が建築外装材として違和感なく建築デザインとして融合昇 華されている。余剰太陽熱は隣接建物に供給され、余剰電力はインフラに供給されている。 徹底した PV/ST の建材化建築化は“環境建築デザイン”として、環境調和時代の PV と建 築のあるべき方向性を示している。 スイスでは、従来から地域ポテンシャルを活かして観光・精密機械・医療品・金融など省 エネ型産業により、世界が羨む平和で豊かな成熟した国づくりを行って来た。個別の要素技 術の設置のみではなく、地域の景観保全との調和を考慮した建築全体のデザインとして融合 したエネルギー創出外装建材の開発実例が進んでいる。我が国でも、豊かな自然環境・活発 な経済活動・多様な風土歴史文化を活かし、 “地域ポテンシャル”を最大限活用し、街並み や建築デザインと融合した、美しい地域創エネ建材としての BIPV の開発普及が急務である と思う。 21 ※ 1：太陽エネルギーデザイン研究会（SDC）http//nxc.jp/sdc/ 69-06-08コラム＿再校.indd 21 2015/03/13 15:24:43 原油価格下落は 福音なのか 東京大学 工学系研究科 教授 中野 義昭 太陽光発電の専門家向けのコラムで「釈迦に説法」とは承知の上で、あえて口幅ったいこ とを書くのをご容赦頂きたい。昨今シェールガス・オイル等の非在来型化石燃料の開発が進 み、そのため原油をはじめ在来型化石燃料価格が下落し、人類は枯渇の問題を気にせずに、 この先も低コストで化石燃料を使い続けることができるような感覚に陥っている。高コスト の再生可能エネルギーの導入は先送りになるだろう、という話をあちこちで耳にする。確か に円安で輸入価格が高騰する中、原油安は数少ない嬉しいニュースではある。 その一方、地球温暖化・気候変動は、看過できないほどに悪化している。PM2.5 等の大 気汚染は、工場や車を止めれば速やかに解消される性質であるが（実際昨年の APEC の際 の北京の空は抜けるように青かった） 、地球温暖化はイナーシャが大きく、簡単には止めら れない。それを思うと、化石燃料依存からの脱却は、待った無しの状況と言える。これはも う、高いから、安いからの問題ではない。人類、もっと言えば地球上の全ての生命の生き残 りをかけて、直ちに着手しなければならない緊急の課題である。 しかるに震災後、日本の化石燃料依存はさらに高まった。その点では世界の劣等生であ る。その状況を少しでも改善するはずだった太陽光発電は、グリッド接続容量をあっという 間に上回り、 「もうたくさん」と拒否されている。今後電気代の高騰につながるとあれば、 むしろ悪者扱いされるような逆説的社会状況にある。どうしてこうなってしまうのだろう か。地球を救う手だてはないのだろうか。 再生可能エネルギーは絶対量としては莫大であるが、時間的、空間的に偏在することが原 因となって、利用が進まない。太陽光で言えば、晴雨、昼夜の変動が問題であるし、砂漠の ような人が住まない所にむしろ大量に存在する。この時間的、空間的偏在性を克服すること ができれば、即ち再生可能エネルギーを通常の燃料の形で蓄積・利用できれば、再生可能エ ネルギーはもっと大々的に導入することが可能になる。再エネ燃料のコストが化石燃料のコ ストに比べ高々 2～3 倍程度であれば、この先技術の進歩に伴って再生可能エネルギーのコ ストは確実に下がるし、化石燃料のコストは（短期的にはともかく長期的には）必ず上昇す るので、近い将来逆転することになろう。もしそうなれば、再生可能エネルギーが、経済原 理に則って堂々と大々的に、化石燃料を代替する日がやってくる。 この夢を実現する鍵をにぎっているのが、太陽電池である。既に開発済みの高効率太陽電 池を使って、上記のコスト 2 ～ 3 倍という数値は達成できる。この先さらなる高効率化と 22 低コスト化が図られれば、X 年後には化石燃料コストに追いつき追い越せる。この X がいく らになるかは、むろん化石燃料価格の変動にも影響されるが、むしろ研究者技術者の頑張り にかかっている。筆者は X＝5 を目標に、研究に励んでいるところである。 69-06-08コラム＿再校.indd 22 2015/03/13 15:24:43 委員会・分科会 活動報告 運営幹事会 第 49 回運営幹事会 平成 26 年 11 月 5 日（水） 港区 PVTEC 会議室 ■議題 1．平成 26 年度 事業の進 捗報告 2．平成 26 年度 収支の中 間報告 3．サウジアラビア標準・認 証プロジェクト進捗報 告 4．その他 第 50 回運営幹事会 平成 26 年 11 月 19 日（水） メール審議 ■議題 1．サウジアラビア標準・認 証プロジェクト事業化 の件 第 51 回運営幹事会 平成 26 年 11 月 26 日（水） メール審議 ■議題 1．サウジアラビア標準・認 証プロジェクト事業承認 の件 フレキシブル PV 分科会 第 4 回フレキシブル PV 分科会 平成 26 年 12 月 22 日（月） 港区 PVTEC 会議室 NEDO 委託 関連委員会 次世代多接合薄膜シリコン 太陽電池の産学官協力体制 による研究開発 69-09活動報告＿再校.indd 23 薄膜 Si-PV コンソ運営委員会 第 49 回薄膜 Si-PV コンソ 運営委員会 平成 26 年 11 月 5 日（水） 10：00－12：00 機械振 興会館 会議室 B3－9 第 50 回薄膜 Si-PV コンソ 運営委員会 平成 26 年 12 月 5 日（金） 10：00－11：30 機械振 興会館 会議室 B3－6 第 51 回薄膜 Si-PV コンソ 運営委員会 平成 27 年 1 月 13 日（火） 13：30－15：00 機械振 興会館 会議室 B3－3 第 52 回薄膜 Si-PV コンソ 運営委員会 平成 27 年 2 月 16 日（月） 13：30－15：30 機械振 興会館 会議室 B1－3 薄膜 Si-PV コンソ技術委員会 平成 26 年度薄膜 Si コンソ 第 2 回技術委員会 平成 27 年 2 月 16 日（月） 15：30－17：15 機械振 興会館 会議室 B1－3 次世代長寿命・高効率のパ ワーコンディショナの開発 第 3 回次世代パワーコンデ ィショナ開発コンソーシア ム運営委員会 平成 26 年 11 月 21 日（金） 13：30－16：15 機械振 興会館 PVTEC 会議室 第 4 回次世代パワーコンデ ィショナ開発コンソーシア ム運営委員会 平成 27 年 1 月 9 日（金） 13：20－16：30 福島再 生可能エネルギー研究 所 会議室 第 5 回次世代パワーコンデ ィショナ開発コンソーシア ム運営委員会 平成 27 年 2 月 6 日（金） 13：30－16：30 機械振 興会館 PVTEC 会議室 次世代長寿命・高効率の AC モジュールの開発 第 3 回次世代 AC モジュー ル開発コンソーシアム運営 委員会 平成 26 年 12 月 4 日（木） 13：30－17：45 機械振 興会館 PVTEC 会議室 第 4 回次世代 AC モジュー ル開発コンソーシアム運営 委員会 平成 27 年 1 月 30 日（金） 13：00－17：30 サンケ ン電気㈱ 東京事務所 メトロポリタンプラザ ビル 14F 会議室 経済産業省 委託事業 政府戦略に係る国際標準化 活動─建材一体型太陽電池 に関する国際標準化フィー ジビリティスタディー 第 4 回 BIPV 国際標準化調 査委員会 平成 26 年 11 月 18 日（火） 13：30－17：00 横浜市 大成建設 技術センター 第 5 回 BIPV 国際標準化調 査委員会 平成 27 年 1 月 23 日（金） 13：30－16：30 港区 機械振興会館 23 2015/03/13 15:25:32 ●巻頭特集「羅針盤」におきまして、経済産業省新エネルギー対策課の松山泰浩課長 が太陽光発電をはじめとした再生可能エネルギー導入策の現在の状況と今後について ご紹介下さいました。 編 集 後 記 ●PVTEC ニュース 第 69 号をお届けします。 ●昨年 12 月の技術交流会において、再生可能エネルギーのさらなる導入策への課題に ついて接続留保問題をはじめとした様々な観点から議論されました。同時に、太陽 光発電の応用事例や、このためのNEDOによる支援策が紹介されました。特集 1では、 この技術交流会での講演や事例を詳細に報告しています。ぜひ、ご一読ください。 2015 Vol.69 ●特集 2 では、5 年間にわたり実施してきた 2 件の NEDO 事業の総括を、特集 3 では、 平成 26 年度に実施した建材一体型太陽電池の国際標準化調査事業の紹介と総括を しています。それぞれの事業の成果は、今後の研究開発や標準化活動に役立つもの 3月号 と思われます。ご確認ください。 目 次 ●サウジアラビアの PV モジュール基準・認証事業を特集 4 でご紹介しています。今後 の PV 市場の成長が期待されている中東地域での組合員の皆様のビジネスに役立つ 活動にすべく、事業を進めています。 羅針盤 固定価格買取制度と太陽光発電の将来 経済産業省資源エネルギー庁 省エネルギー・新エネルギー部 ●事 業の 終了、新 事 業の開 始に伴い 平成 27 年度の 組合員の顔ぶれが 変わり、 PVTEC の活動分野も、PV モジュールからシステム全体へと広がって来ました。新 年度も組合員各位と協力し太陽光発電産業の発展に貢献してまいります。どうぞよろ しくお願いいたします。 （H.S 記） 新エネルギー対策課 課長 松山 泰浩 2 特集1 第31回PVTEC技術交流会 太陽光発電技術研究組合 4 特集２-1 NEDO委託事業 次世代多接合薄膜シリコン太陽電池の 産学官協力体制による研究開発 太陽光発電技術研究組合 12 特集２-2 NEDO委託事業 信頼性評価技術と長寿命化技術の開発 太陽光発電技術研究組合 13 特集3 建材一体型太陽電池（BIPV） の国際標準化 BIPV国際標準化調査委員会 委員長 中島 昭彦 副委員長 近藤 道雄 特集4 14 サウジアラビアにおけるPVモジュール基準・認証事業 サウジアラビアPVモジュール基準・認証事業 プロジェクトマネージャー （独）産業技術総合研究所 近藤 道雄 17 コラム 産官学 パワーエレクトロニクス技術のブレークスルー目指して 長岡技術科学大学 電気系准教授 伊東 淳一 20 スイスでのBIPV開発と環境建築デザイン ㈱日本設計環境創造マネジメントセンター （CEDeMa） シニアアドバイザー ニュース 平成27年3月25日 2015 Vol.69 3月号 発行所：太陽光発電技術研究組合 発行人：池田祐一 〒105-0011 東京都港区芝公園3丁目5番8号 機械振興会館2階 Tel 03-6403-4800 印刷所：（株） サンワ 古紙配合率100％再生紙を使用しています 大野 二郎 21 中野 義昭 22 委員会・分科会活動報告 事務局 23 編集後記 事務局 ２4 原油価格下落は福音なのか 東京大学 工学系研究科教授 Fax 03-6403-4801 PVTEC 太陽光発電技術研究組合 Photovoltaic Power Generation Technology Research Association
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