2008.04.16

電圧上昇抑制②

表題について、年に数回~十数回くらい深刻な相談があるので、簡単な対策を述べます。僕も苦労してきたクチだからです。実にうんと苦労してきました。これまで累計で何百万使ったことでしょう。大抵の相談者は、半分が業者から、半分がユーザーからです。
(メーカー殿があまり気に留めないのが摩訶不思議ですね。前回書いたように”見えていない”からなのでしょうか)

①分電盤インバランス調整
まずは、これをやるべきか、と。
L1~N間が107V、反対側のL2~N間が101Vなんてことはしょっちゅうです。
片側相が高くてもインバータは動作点をIVの右方に取って抑制をかけます。
ですから、負荷の子ブレーカをそれぞれの相に適当にバランスさせてやるのが大事です。
ただし、季節による差があります。抑制は、閑散期ならぬ、低負荷期に深刻になることが多いのです。また、時間帯による差があります。昼頃は負荷が軽いのでどうしても系統電圧が上がってしまう。加えてよく晴れていればPVの電流も多くなるので配線インピーダンスによって電圧が高くなりやすいのです。

よって、警戒すべき季節は、春と秋。時間帯は正午前後。
この時期に一週間程度、分電盤にデーターロガーを設置して、30分移動平均を見てやれば、大分良い方針が立ちます。解析はエクセルで充分です(なお、パソコンのパワーは一定以上必要です。家庭用パソコンだと上手くいかない場合もあります)
気になる費用ですが、ロガー設置+ロガー回収+解析+対策=4日は人件費+交通費+計測機器の減価償却費を見ないとなりません。最低賃金法に違反しない程度でまぁ、15万円+交通費が最低費用というところでしょうか。

なお、ロガーを設置して解析する必要があるかどうかは、ユーザーの協力さえあれば、たった1日で判断できます。ユーザーの仕事は、普段の負荷の模擬です。
でも本当は、売買契約前に、高精度計測器または校正済み計測器で両方の電圧を見ておくべきです。春秋ならば、ちらりと見ておくだけで大分結果が違います。

②宅内幹線増強
日中実際に稼動している負荷容量が少なく、売電の電流に対して幹線が細い(法定ギリギリか、法定より若干太い程度)場合もひどく電圧上昇します。幹線が長すぎる場合も同様です。この場合は、幹線を太くするべきです。家庭内の負荷は増える一方ですから、ユーザーにとっても損な話ではありません。
ただし、現地状況による費用のバラツキがひどいので、よく考えてから実行に移すべきです。5万円~100万円くらい対策費の幅があるでしょうか。
ただし、(太陽光はさておいても)長く住む家では、いずれは必要になる費用です。家庭の負荷はアメニティーによって増える一方だからです。(←地球人としての私は、この状況を容認してません)

③引込み線増強
上と同様です。しかし、ここは電力会社の財産です。だから電力会社の協力が欠かせません。その際に、何でもかんでも電力会社にタダでやらせようというのはどんなものでしょうか?近年、各電力がPVの系統連系約款の中で系統側改修費用についてユーザー負担である、と明言しはじめました。がっかりです。

技術的には、本来、①と②の対策をユーザーがやってから、電力にお願いするのが筋です。でも、業者もユーザーもお行儀が悪いんですよね。自分がなすべきことをせずに「PVの権利を守れ!!」みたいな圧力団体的行動を取ってタダでやらせようとすることがあまりに多いものだから、電力側もうんざりしてしまったんじゃないかとすら思います。
権利ばかり主張し、自分の義務を棚上げしたまま交渉のテーブルに座ろうとするのはいけません。モラルの問題でしょう。
少なくとも、従来の業者やユーザーがもう少しきちんとしていれば、電力もかつてのようにもう少し融通を利かせてくれたかもしれない、と思うことがあります。

電力とユーザー(需要家)を巨人とアリになぞらえた人もありました。
それはそれである意味もっともです。
しかし、要求ばかりで自分は何もしないのでは、なんだか泥棒みたいです。
アリはアリのなすべきことをしてから、交渉のテーブルに着くべきです。

④高低圧配電線張替やトランス移動
これも電力側の財産です。行動は③と同様でしょう。

意地悪でどうしようも無い電力担当者もあります。”お前”呼ばわりする人もあります。この場合はさすがに怒っても構わないでしょうか。しかしただの対立からは何も生まれないんです。本来は、①~④の手順を踏むべきです。

電圧問題については、太陽光発電販売業者、工事業者、ユーザー。どの立場も辛い思いをします。しかし、ぶちきれたりせずに、ちゃんと解決し、ちゃんと声を挙げましょうね。
しかし。。。
実は、何より大きな問題は、これまで電圧上昇抑制問題に困ったことのあるユーザーが、彼自身が黙っていることです。何も行動しないことです。のどもとすぎればなんとやら、に見えます。黙っていれば無いに等しくなってしまう。

電圧上昇抑制問題は、法律の問題ですから、本来、誰が悪いのでもありません。
だからその対策費はなんとなく、工事業者の自分の給料や電力会社から出ています。一方、販売業者やユーザーはこの間、何をやっているのでしょうか?何もせず文句を言うばかり。でも、解決すれば、手のひらを返すように大満足♪
これはあんまりです。もし問題が解決したら、新聞投書なり、メーカーへのクレームなり、議員への働きかけなり。。。販売業者やユーザーにも行動して欲しい。

電圧上昇抑制問題は、これからも、誰もが巻き込まれるリスクがあります。
法律が分散型電源の現実に即していない以上、これは社会問題なのです。
たまたまあなたがこの問題の中心に巻き込まれた時、あなたはうんと苦労することでしょう。「PVなんて設置するんじゃなかった」と後悔すらするかもしれません。
しかし実際、この問題は、関係者の努力によって少しずつ解決します。

ここからはユーザー様へのお願いです。
改善が見られた場合、変に満足しないで下さい。色々な立場があなたとこれからの太陽光発電のために寝食を忘れて手弁当で改善に取組んできたのです。それをどうか無にしないで下さい。
つまりこういうことです。
「ユーザーのあなたも働いてください。」
今後のPV設置者のために、労力(社会投資か金(仕事をした人への支払い)か、どちらかをやって下さると嬉しく思います。のどもと過ぎて忘れてしまうのでは同じことの繰り返しです。誰もが自分だけ解決してそれですっきりしてしまっていては、これからのユーザー達も同じく苦労をします。

また、業者もちゃんとしなければいけません。リスクも説明せずに契約書を集めるのはもうやめましょう。このリスクを黙っていれば、騙すのと同じだと思います。

もうひとつ大事なことですが、107Vは柱上点で見てもらいましょう。
系統連系規程にちゃんと記載されているのです。以前のバージョンのJEAG9701にも記載されているのです。
既得権は、既に存在する権利は、使わなければそれは、無きに等しくなります。
業者の皆さん、よろしくお願いします。

何の努力もせず、自分が食うことだけに一生懸命ではダメです。
食い扶持となる畑は自分で耕すのが本来ではありませんか?
PVなんて、儲かることはありませんが、それが仕事です。ライフワークなのです。
現状のPV業界は、ライスワーク(労働)で済むほどには環境整備されていません。
この状況は、新規参入者にもお伝えしたいところであります。
投資せざるものが、収穫を得る資格はありません。

この社会構造ですから、人に働かせて果実だけを得るのは簡単ですけどね。
それを許すかどうかは、あなた自身が、あなたの人生を賭けて考えてください。

4月 16, 2008 技術者必読資料 | | コメント (38) | トラックバック (0)

2008.04.15

電圧上昇抑制①

電圧上昇抑制問題は、今のままでは、永久に片付かないでしょう。
研究開発だけでは絶対に王手はかかりません。
将来は誰かが何とかしてくれると思ってる人は、科学技術を信じすぎです。
誰がその設備の負担者になるのか、と経済のことを考えると、これは実は技術的な問題ではないことが分かります。
法令を改正しないと、どうにもなりません。
それも、コトの重大さに対する社会の共通認識が出来ないと無理でしょうね。

何故今に至るまで電圧上昇抑制問題は大きくクローズアップされないのでしょう?
理由は二つあるように思います。

日本ではPVのyieldに対する価値付けが曖昧、かつ、たかが知れているので、ユーザー自身があまり気にしないという事情があります。yieldを日本の3倍の電気料金価値に内部化するドイツや韓国だったら大騒ぎですよね。つまり、日本では、内部経済にとっての被害が軽微なのです。
もうひとつは、このトラブルを表示しない機種もあるので問題が発生している物件の総数が少なく見積もられる傾向があるということです。パワコン等の表示器に状況が現れなければ、発電量差でしか知りえません。例えば、ただの積算量だけでは、1割や2割の減少はよくあるその年の天候差に埋もれてしまいます。
まぁ、ぱっとみた感じでは気付かない。
だから、表に出る数も少ない。あくまで、クレームベースですから、知られにくくなる。

でも、表示の有無はどちらが正解かわかりません。
表示したらしたで、著しく軽微なものでも気になって仕方が無い。
ただのストレスになるようだったら、何も表示しないほうが良かったりする。
かといって、それと分からないと問題の存在は忘れさられる。
困ったものです。
あるいは、ユーザーそれぞれの許容下限値をプリセットし、これを閾値として表示するなども一手かもしれませんが。

実際に問題を抱えているシステム数に対して、業界や学会、行政から見えている問題物件数はどの程度でしょうか?

私は、ほんの数パーセント、せいぜい1割くらいじゃないかと思っています。
数値に根拠はありません。あまりに鈍さにそう思うのです。

90年代に既に某協会はアンケートを行っています。
しかし、そのフィードバックを聞くと、吉富が言うほどの数は無かったとのことです。
これは見えていない状況を差し引いて考察されたのでしょうか?
学会の反応も意外なものです。「本当にそんな頻度で起こっているの?」という感じで。。。

この現状からは、日本のPV関係者がいかにyieldに無関心か分かります。
しかし意識的なユーザや業者は、どうにかしようと必死です。

あまりに度々相談があるので、以下に参照すべき資料を示しますね。

電気事業法施行規則第44条
電力系統連系技術要件ガイドライン
系統連系規程JEAC9701(住宅ならば89頁が重要)

行政やNPOやギョーシャが普及を叫ぶ声は大きいのですが、一体に太陽光発電を支える社会基盤は脆弱です。ユーザーへの、導入の便益はあっても、将来にわたる利益は確実ではない。

今後太陽光発電システムの円滑な普及のために必要な社会基盤として私が挙げるのは以下の3つです。
・電圧上昇抑制問題に対応する法制度
・保護協調問題への技術的対応または法制度
・日影被害への補償システム
他にもいくつかありますが、年がら年中嵌ってしまうトラップは、上の3つじゃ無いでしょうか。

日本で主流の系統連系PVはそれ単独では成り立ち得ません。
系統と組んではじめてちゃんと動きます。
だから外部事情の影響が大きくなるんですよね。
電力会社さんに言わせれば、(おそらく)PVの方がよそ者なのですが。。。
第三者による日影も見過ごせません。
南側にどーんと高い建物が建てばアレイは当然日影になる。しかしシステムのオーナーには何の手立ても無い。しかも弱ったことに、建築主もそういうことを気付かなかったりする。悪気が無い場合が多いので困ります。人は無知な他者を責めるは難しいのです。
社会が、なんとかしないといけませんね。
このような現状からは、PVに市民権は無いのだと云えます。

私は、PV関係者ひとりひとりが問題意識を持って行動することを願っています。
まず、ここから始めないと、マトモな運動にはならないでしょう。

例えば、やにわに行政主導で消費者保護の名の下にこれらの対策政策を進めるのはあまり感心できない。

ユーザーは、大きく2種類に分かれます。
家計に合理的に振舞う消費者と、未来へ布石する市民と。
消費者の保護だけを叫ぶと、クレーマー増長になりますし売りっぱなしの業者を喜ばせるだけです。かといって、市民の面だけを取り上げるとエコファシズムになっちゃう。
現実には、大抵のユーザーは、両方の面を持っています。
また、ギョーシャも、誰もが金儲けだけを望んでいるわけではありません。
メーカーの人だってそうです。
電力会社も、意地悪をしたくてしている人も稀に居ますが、殆どの担当者は、忠実に法律を守っているというのが実態です。

PVにはこれからの未来を作ってゆく力があるのですから、立場を超えて力を合わせたいものです。

4月 15, 2008 技術者必読資料 | | コメント (0) | トラックバック (0)

2008.04.10

法令と規格②-②

②では、風荷重に言及しました。もう少し丁寧に見てみます。
なんでもかんでも既存の規格を当てはめるようでは、安全を確保できない場合があるからです。規格先にありき、じゃないんですね。モデルをちゃんと選択しないとならない。
使いたい規格とやろうとしていることのモデルが違ったら、ちゃんとそれに気付かないとならない。諸法令や規格のもととなった論文や、実験データを見ますと、とにかくモデリングの重要性が見えてきます。その内容はいずれ説明する(長大なのでブログごときでは説明できない気がする)として、いくつか例を挙げてみましょう。

Shuen
この図では、左はJISで解けますが、右は風圧力の強い辺縁部(局部)にかかっていますから、告示の解説書や内外の風洞実験データを用いて計算することになります。Cfが厄介なのですが、庇と同じ解き方になります。外装材・構造材関係の建築士さんなら分かる人もあると思います。

Bunkatu

この図では、左は内圧が高い構造骨組。右は梁がつながっていないので1458号の外装材として扱います。(絵ではつながってますが、つながっていないつもり)右図のようなバラバラ設置の場合、冗長性が低く、左図の1.5倍程度の等価静的風荷重を見込む必要があります。

Heisokuこれは日本では余り整理されていませんが、右のは等圧効果が働きます。上に持ち上がるのと下に引っ張られるのとがつりあうように働くわけです。つまり、風圧力のベクトル和が安全側にある。
左の場合は、ウチではアレイ下閉塞と呼び、負圧のCfを増しています。実際に実験をすると幾らお金があっても足りないので、私は内外の風洞データを使います。英国やオランダでは数表から引けるように良く整理しています。

外力の種類は他に地震と雪があります。施工荷重、温度荷重なんてのもある。
地震については、一質点系で考えれば分かるとおり、太陽電池なんか付けないほうが良いに決まってます。不安であれば自治体が用意している耐震診断サービスを受けた後で太陽光発電設置を検討するのが望ましいでしょうね。
雪は、もう少し厄介です。法に基づく検討だけでは、不十分なことが多いのです。
また今度お話します。

しかしなおもこれらの外力のうち、一番気になるのは、風です。
アレイ崩壊の大事故は、その殆どが風によるものです。

今回はモデリングの話でした。
建築基準法を守るとか、規格を守るという言い方がありますけど、そうじゃないんです。
やろうとしている工学的モデルと違う法令を参照していたら、まるで答えが違っちゃうんです。そういうことを言いたかったわけです。しかし、太陽光発電の工学に関する法令が体系化されていないわが国の現状では、法令や規格の背景となった諸論文を片っ端から読むしか無いようです。法令や規格にすらなっていないこともあります。そのような場合は、実験データを参照するしかありません。これは、初めてPVに取組む人の、最初の関門となりましょう。

有用な資料名として、
・改正建築基準法の構造関係規定の技術的背景
・建築物荷重指針2004
・建築物の構造関係技術基準解説書
を挙げて置きます。

また、以下も参考になります。
DIN1055-4
Eurocode1-4
AS/NZS1170
BS5534,BS6399
おすすめはASCEの7-05でしょうか。そのままわが国に用いるわけにはいきませんが、内容が充実しています。

NEDOやJPEAの教科書も使える場面は使えますが、モデルの種類があまりに少ない。
時には誤設計・誤計算の原因になっています。
また、設置形態によっては、屋根業界が提供する数表が有用だったりします。
これは太陽電池メーカーとか特定の利害関係者が作ったものと異なり、法に基づいて手計算しても同じ結果が得られます。そんな客観性の高さが素晴らしい。
でも、なおも、日本語資料はあちこちの分野に散らかっています。
今のままでは機械設計屋さんみたいに資料収集を苦労し続けなくちゃならないでしょう。
いつの日か、日本語の設計用資料が体系的に充実することを願っています。

4月 10, 2008 技術者必読資料 | | コメント (0) | トラックバック (1)

2008.03.30

法令と規格②

たびたび無視されてしまうこと。
それは太陽電池アレイの構造安全です。

太陽電池アレイは、台風に対して安全か、地震は、雪は、とユーザさんから度々問い合わせがあります。不安を持つ方はたくさんあるのですね。しかし、漫然と不安がったり、大丈夫!の一辺倒だけでは意味がありません。計算で解けるものくらいは解き、適切に対処すれば、お互いに腹の座りが良くなります。

また、実際にアレイの落下事故は多数起こっています。自然と言う外力に対して人間は無力か?いやそうでも無いんです。これらの事故の多くは設計が間違っていました。少なくとも、僕の元に寄せられる情報は、全てそうでした。だから、PVに関わる方々は、ちゃんと机に向かい、計算する時間を取っていただきたいと思います。

アレイの構造安全に関する歴史にざっと触れます。

まずサンシャインプロジェクトで関電工さんの論文がありました。これはアレイの風洞実験や強風下における実際のアレイ部材の変位を測ったりと本格的なものでした。
次にこれがTRC0006太陽電池アレイ用支持物設計標準として結実します。いわばJIS前JISです。しかしこれは旧建基準法を元にしたものでした。
やがて建築基準法とその告示が平成12年に大改正します。この改正は、建築学会の建築物荷重指針を背景としています。ミニマムデザインの根本がここにあります。
PV側ではこれを受けて、JISC8995が発効します。これは告示1389号をベースに、Wは1454号を参照したものでした。当時のアレイはX方向Y方向ともに梁がつながっていたので等価作用面積が大きく、構造骨組として解ける場合が多かったのです。次に平成18年2月、原子力安全保安院が電技解釈50条として構造安全の確認を義務化しました。その方法はJISCによることになっています。(このときは広く国民からの意見を募集していたのでイマイチな点を修正していただこうと思ったのですが、この手のものは、一体にドラフト発表から意見書集めの期間が短すぎます。間に合わず施行されてしまいました。。。(汗))

こんな説明では情報密度が高すぎて、全然わからないでしょうかね。
ただ、入り口がつかめれば早いと思います。初学者には上の情報だけで1年は時間が浮くでしょう。

今回は、アレイの構造安全確認が
①義務であること。
②外力のうちWは、構造骨組として解釈されてきていること。
という2点だけお分かりいただくことを目的とし歴史的な背景に触れました。

全然わかんねーよぉ~と言う人は、何がわからないのか教えていただけると幸甚です。

3月 30, 2008 技術者必読資料 | | コメント (0) | トラックバック (0)

2008.03.29

法令と規格①

ユーザのほうは仕方ないのですが、太陽電池メーカーの開発者やシステム販売業者と話していて気付くのは、彼らが太陽光発電に関係する法令を殆ど知らない、という事実です。

だから困ったことですが、事業者に悪気が無くても、知らず違反行為を働いてしまっていたりする。メーカーもそういう意味じゃ、ちょっと脇が甘いんです。違法品を大量に流通させた後になって、ここをこういう風に改修してくれといった通知を業者のところに送ってたりする。こりゃ一種の隠れリコールじゃないかと思うんですが、その背景には業者側の無知とピアチェックが働かない業界状況があります。業者が不勉強だから、メーカーが間違ったことを書いていても、その通りに設計したり施工したりしちゃうんです。

法令と言うと、わが身を拘束するものとしてしか捉えられず、疎まれがちなのは、江戸以来のわが国の国民性でしょうか。殿がそうおっしゃれば這っても黒豆という。。。理不尽な上意下達を聞いて聞かぬフリをする農民の悪い癖が現代まで続いているような気がします。そういえば税金を喜んで払うという人もわが国にはあまり居ないですね。政治家や行政のお金の使い方にも確かに疑問はありますが。。。

また、法令を学び、適切に運用するのはめんどくさく感じられるらしいんですね。しまいには、「他の皆も”その程度”にやってるんだから俺もそれでいいだろ。」とまで。赤信号みんなで渡れば的な発想です。間違いを指摘すると怒っちゃう人まである。ひどいものです。
太陽光発電業界は、技術的な背景作りよりも、マーケット拡大の方が先行してしまったので、こういった大切なことがなおざりなのだとつくづく思います。マスコミが好意的なのもわが国の太陽光発電の不幸のひとつです。不具合情報に関しても、中々表に出ない。普及が遅くなるといって尻込みしてしまう学界人まであったり。。。

法律の歴史を見ると、法律側にも非があります。条項同士が矛盾しているとか、条項が飛びすぎて使いにくいとか。合理的じゃないとか。制定の背景が怪しげだとか。

しかし、少なくとも現在の、PVに関係する工学系の法規は、結構出来が良くて信頼するに足ります。電気もそうですが、建築工学の方も国際的にみて、風工学とか雪氷工学の成果が良く折り込まれているほうです。どこかの大先生の直観で決まったとか、そういう権威頼みのいい加減な内容じゃなくて、ちゃんとした実験や研究論文から導き出されたものが大多数となってきています。ですから法令の方を信頼して、フィールドに取り込むことをお勧めします。そもそも義務ですし。


そこで今後、これらひとつひとつを解説してみようかと思います。
内線規程とか系統連系規程とかガイドラインとかJISC8955とか検索してここにこられる方も少なくないので。
売りっぱなしの人はどうせこれからも売りっぱなしでしょうし、やらない人はどうせやらないんですけど、ワカラナイだけの人に対してはもう少し手助けが出来るんじゃ無いかと思います。

なお、内線規程は何回も通読した人じゃないと、ここに幾ら詳しく書いても意味がわからないと思います。どう取り扱えば分かりやすくなるのか、これから少しずつ考えてゆこうと思っています。

さて、いつになれば続きを書くことが出来るか。

3月 29, 2008 技術者必読資料 | | コメント (0) | トラックバック (0)

2006.08.21

PV屋入門の技術資料類

太陽光に関わる営利事業を営む全ての人に、これだけは読んでおきたいというのを厳選ピックアップしておく。

※最小限のエレキ
●電気設備の技術基準とその解釈 日本電気協会
●系統連系規程 JEAC9701 日本電気協会
●内線規程 日本電気協会
●電気事業法
●電気工事士法

※JISや構造や電気ルール
●太陽電池アレイ用支持物設計標準JISC8955(電技解釈で指定)
●太陽電池アレイ用電気回路設計標準JISC8954
●小出力太陽光発電システムの保守・点検ガイドラインJEM-TR228
●内線規程別冊
この他建築基準法 令87条が役立つ。
他に構造屋さんや機械設計屋さんの本なども便利。
高分子のこととかもちょっとは知っておきたいが書き出すとキリが無いので、まずは上だけ。

独立型PV屋さんは、上記に加えて
●独立型太陽光発電システム通則JISC8905
●太陽光発電用語JISC8960
本当はもっと読んでおいたほうが良い。NEDO論文などは両者にとって全部はずせない。電気化学のこともすぐに調べが付く必要がある。他に米国の小売サイトやメーカーのサイト、欧州の研究機関に情報が多く、勉強や確認になる。これもキリが無いのでまずは上だけ。製造上のJISとか現実から乖離しているJISとか、実務の基本であるCADとか表計算などは上には触れていない。

8月 21, 2006 技術者必読資料 | | コメント (0) | トラックバック (0)