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住宅用には関係ある?太陽光キュービクルの役割とは?

太陽光発電の導入を検討していると太陽光キュービクルという名前を目にすることがあるでしょう。太陽光キュービクルは何のために設置するものなのでしょうか。どのようなケースで設置しなければならないのか、太陽光キュービクルの有無によって太陽光発電にどのようなメリットやデメリットが生じ得るのかを紹介していきます。

高圧受電で必要!太陽光キュービクルとは?

太陽光キュービクルとは、太陽光発電をするときに設置する場合がある設備の一つで、正式にはキュービクル式高圧受電設備といいます。太陽光発電をするときに限らず、一般的に電気を供給してもらうときには100ボルトまたは200ボルトの電圧にしなければなりません。発電所から変電所を通して送られてくる電気の電圧は6600ボルトですが、キュービクル式高圧受電設備はこの電力を100ボルトや200ボルトに変圧する役割を果たしています。

電気を利用するときには高圧受電契約と低圧受電契約があり、一般家庭では低圧受電契約をしているのが普通です。高圧受電は50キロワット以上の電力が必要な事業所や施設などで行う受電方法で、電力会社を通さずに受電できるので電気の単価が安くなっています。それに対して低圧受電の場合には50キロワット未満になっていて、電力会社を通して制御された電圧の電力を供給してもらうことが可能です。

太陽光発電の場合にも類似の原則があり、発電出力が50キロワット以上の場合には高圧となり、50キロワット未満の場合には低圧となります。厳密には電圧についても定義があり、低圧の場合には交流電圧が600ボルト以下、直流電圧が750ボルト以下であることが条件です。逆に高圧の場合には交流電圧が600ボルトを超え、直流電圧が750ボルトを超えるものとされています。一般的な家庭用太陽光発電システムの場合には50キロワット未満なので低圧太陽光発電を行うことになるでしょう。しかし、事業規模で行えば高圧太陽光発電にすることも可能です。この場合には太陽光キュービクルを設置して変電をできるようにしなければなりません。

太陽光キュービクルはいらない!低圧太陽光発電のメリット

50キロワット未満の発電出力となる低圧太陽光発電は住宅用としては典型的な方法で、太陽光キュービクルを必要としません。太陽光キュービクルを設置する工事をする必要がないので手軽に始めることができ、太陽光キュービクルの購入費用もかからないのでコストを削減することが可能です。ランニングコストについてもメリットがあり、太陽光キュービクルのメンテナンス費用も不要になります。また、太陽光キュービクルの設置のために場所を確保する必要がないのでスペース的にもメリットがあります。50キロワット未満なら低圧なのでソーラーパネルを設置する面積もあまり広く確保する必要がありません。屋根の上に乗せるだけ、ベランダを使うだけといった形で狭いスペースを使って気軽に始められます。家庭で行う程度なら比較的自由な規模で設置して問題はなく、庭にも車庫の上にも設置できるといった形でかなり広くスペースを確保できても低圧の範囲内に収まるでしょう。また、低圧太陽光発電の場合には手続き上も簡単で保安規定の届出などをする必要はありません。電気主任技術者を選任する必要もなく、家庭でも始めやすいのがメリットでしょう。

あくまで住宅用!低圧太陽光発電のデメリット

あくまで50キロワット未満の発電出力になるのが低圧太陽光発電のデメリットです。基本的には手軽に始められる点で住宅用という位置付けになり、本格的に太陽光発電で稼ぎたいというときには向いていません。トータルで発電できる量も少なくなるため、売電による収入額がそれほど大きくならないからです。太陽光発電で利益を得るという視点では、太陽光キュービクルの設置コストやランニングコストがかからない点でメリットがあるように感じられるのは確かです。しかし、通常は1キロワットの発電出力あたりで考えると発電所の建設費用は低圧太陽光発電の方が高くなってしまいます。そのため、いかに太陽光キュービクルに関連する費用がかからなくてもトータルではコストが大きくなりがちなのです。コストに関連してもう一つ問題なのが土地の価格で、もともと持っている場合には支障はありませんが、新たに購入するときには土地代が高くなる傾向があります。低圧太陽光発電に適した面積の土地は住宅用のことが多く、坪単価が高くてコストパフォーマンスがあまり高くならない場合が多いのです。

太陽光キュービクルが必要!高圧太陽光発電のメリット

高圧太陽光発電は太陽光キュービクルの設置が必要になりますが、発電出力を50キロワット以上にできるのでトータルで大きな電力を生み出せるのがメリットです。広大な土地を手に入れて太陽光発電所を築き上げれば売電によって継続的に大きな収益を得られるようになるでしょう。また、建設にかかるコストも1キロワットあたりでは低圧太陽光発電に比べて安い場合が多く、広くするほど設置の仕方を工夫することで単価を下げやすくなります。初期コストで問題になる土地も広くて地価が安い田舎の山林などを用いることが可能です。広大な土地を使うと周辺に太陽光を隔てるものがないため、発電できる時間も効率も上がりやすいのもメリットです。結果として1キロワットあたりの初期コストがかなり抑えられ、売電収入も上げやすいので利回りの高い運営が可能になります。また、複数の低圧太陽光発電所を経営するのに比べると、一つの高圧太陽光発電所を用意した方が管理もしやすいでしょう。管理コストを考慮しても優れているのが高圧太陽光発電です。

コストは高い!高圧太陽光発電のデメリット.

高圧太陽光発電は事業用として活用すると収益を上げやすいものの、コスト面ではデメリットも目立ちます。太陽光キュービクルを設置しなければならないため、太陽光発電所を建設するときには購入しなければなりません。また、設置してそのまま放置するわけにはいかず、定期的な保守点検などのメンテナンスをしなければならないのが太陽光キュービクルの特徴です。必要に応じて業者を選定して保守管理を行ってもらうことも検討しなければならないでしょう。結果として低圧太陽光発電ならかからない初期コストやランニングコストがかかってしまうのです。それに加えて管理のために電気主任技術者を専任しなければならず、国家資格を有している人材を確保する必要が生じます。自分が資格を持っていて電気主任技術者になるというのであれば大きな問題はありませんが、人材の採用と人件費の供出も考えなければならないのがデメリットです。また、保安規定の届出を行わなければ高圧太陽光発電は稼働させることができません。太陽光発電所の設計も複雑になるのでノウハウのある専門家と相談しながら準備を進めなければならず、運転開始までに労力がかかってしまうのも問題点です。

いろいろな設備が詰まっている!太陽光キュービクルの構造

太陽光キュービクルは6600ボルトもの高電圧になっている電力の入力を受けて100ボルトか200ボルトに変圧して出力するための設備です。その実現のためにキュービクル内には様々な機器が設置されています。外観としてはただの箱ですが、内部には電力需給用計器用変成器、状況に応じて速やかに回路を開閉するための負荷開閉器、過電圧抑制などを行うための保護装置である過電圧地絡継電器、電圧や電流、電力量などの表示を行う計器類などが収められています。具体的な構造はメーカーによって異なっていますが、電圧をコントロールするための制御装置に加えて、事故を未然に防ぐ貯めの保護装置、点検を行えるようにするための計器類が備えられているのが一般的です。

屋内が良い場合も?太陽光キュービクルの設置場所

太陽光キュービクルの設置については場所を考慮することも重要です。屋外でも屋内でも太陽光発電所の敷地内に設置されていて、安全に使用できる環境が整えられていれば問題ありません。しかし、トラブルもしばしば起こっていることから、安全に設置するためのガイドラインとなる資料も作成されています。設置上、最も注意喚起されているのが塩害地域の場合です。海岸からの距離をできるだけ長く確保するようにし、屋外では故障のリスクが高いと考えて屋内設置の可能性を検討するようにと定められています。また、太陽光キュービクルは騒音が問題になる場合もあるので注意が必要です。静音な地域で民家と隣接設置するケースではできるだけ距離を離し、ベタ基礎を使ったり遮音壁を導入したりすることを推奨しています。安定した基礎があって些細なことでは故障しないようにするのも重要です。コンクリートの土台を作って太陽光キュービクルを設置するというのが基本で、ベタ基礎と下駄基礎のどちらもガイドラインでは良いとしています。また、H鋼基礎についても認められていて、屋上設置などの重量制限が厳しい環境での利用に適している方法です。この他にも周囲への高調波の影響や周囲との保有距離、雷対策や結露対策についても求められています。要件を満たせるように設置することで安心して運用できるようになるでしょう。

太陽光キュービクルの保守点検は怠らない!

太陽光キュービクルを使用している場合には定期的な保守点検を行うことが義務付けられています。太陽光発電キュービクル保安点検と呼ばれるもので、電気主任技術者の資格を保有している人が行わなければならないため、該当者がいない場合には資格保有者が対応してくれる業者に依頼して実施することが必要です。電気の供給を担うためには安定して稼働できることは必須になります。安全に安定して稼働させられるようにするために義務付けられているので、正しい方法で保守点検を行うことが肝心です。内容としては異音や異臭、損傷や汚損の有無の確認、機械器具の状態や加熱などの確認作業が主なものとなっています。絶縁抵抗測定、接地抵抗測定などの機器レベルでの状態の点検も行うのが基本です。依頼先の業者によっては24時間体制で遠隔監視を行ってくれるサービスもあるので、安心して運用できるようにするには適しているでしょう。

業者によって付帯サービスやオプションサービスなどに違いがあり、それに応じて料金システムも異なっています。コストパフォーマンスが高いサービスを提供している業者を探して契約することが重要でしょう。なお、点検には二種類あり、月に一回行う月次点検と年に一回行う年次点検があります。太陽光キュービクルを使用する以上はどちらも実施義務があるので、高圧太陽光発電を行うときには手配しておくことが必須です。操業しなくても高圧受電をする契約にするだけで太陽光キュービクルを使うことになる点も注意しておきましょう。

高額!太陽光キュービクルの価格

高圧太陽光発電を考えている人にとって太陽光発電キュービクルの価格は気になる点でしょう。規模によっては初期コストとしてかなり大きくなる場合があるからです。一般的な太陽光発電キュービクルの価格は100万円〜500万円程度で規模が大きい太陽光発電に耐えられるものほど高価になる傾向があります。あまりに高額で手が出ないという場合には中古のキュービクルを使用する方法もあり、新古品なら長期的に使用することも可能です。中古の太陽光発電キュービクルを購入するときには耐用年数について理解しておくことも重要でしょう。キュービクル内にある機器類の法定耐用年数は15年のものがほとんどです。あまりに古いものを使うと不具合によりメンテナンスコストがかかるリスクがあるので注意しなければなりません。中古を買えば初期コストを下げられますが、新品を買ったときと同様に受電して使用する分の電気料金は安くできメリットがある点は変わらないので良品を探してみると良いでしょう。リユース市場が広がっているので比較的中古品も手に入りやすくなっています。整備された状態で納品してくれるサービスもあるので安心して利用することが可能です。

まとめ

太陽光発電キュービクルは変電設備の一種で、電圧を6600ボルトから200ボルトまたは100ボルトに変換する役割を果たします。事業用や投資用に主に用いる高圧太陽光発電の場合に必要になる設備なので、低圧太陽光発電に該当する家庭用の場合には基本的には関係ありません。家庭では高圧受電をすることもないため、自前でキュービクルを用意するケースはあまりないというのが事実です。もし将来的に事業を起こして太陽光発電で稼ぎたい、投資目的で太陽光発電をしたいと考えることがあったら、高圧にするか低圧にするかをよく考えて決断しましょう。

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