以前は、高圧連系（50kW～2000kW未満の太陽光発電設備）と特別高圧連系（2000kW以上の発電所）に対し、電気主任技術者による年2回のメンテナンスが義務付けられていました。しかし住宅用太陽光発電のソーラーパネルでも破損や火災のリスクが存在し、事業・投資物件として設置された低圧連系（10kW以上50kW未満）の設備においては、雑草の処理がされておらず、パネルや部品も散乱しているなどの問題が多発したことが理由となり、2017年4月に施行されたFIT制度の改正で、メンテナンスの義務化が開始されました。

義務化されている太陽光発電の種類

・FIT制度を適用している太陽光設備
・50kW以上の太陽光設備

義務化されていない太陽光発電の種類

・50kW未満の太陽光設備で、全量自家消費の場合
・50kW未満の太陽光設備で、FIT制度を活用した売電をしていない場合

まずは、毎月の発電量を確認し、正常に発電しているかどうかのチェックを行ってください。太陽光発電の運用は、メンテンナンスフリーで、保守の手間は少なめと思われがちですが、実は導入後の最初の約10年の間に、3割ほどのシステムが何らかの故障やトラブルに見舞われる可能性があるといわれています。数百ボルト以上の高電圧を扱うので、万が一、漏電やアーク放電（火花）などの故障を放置してしまうと大変危険です。それでなくても、故障により発電量が減ってしまうことも考えられます。故障を早期に発見して修理すること、またそれ以前に、検討・設計・施工段階から設備の信頼性に注意を払うことが大事です。なお故障が最も多い機器は、パワコン（パワーコンディショナー）で、次に太陽光モジュールと言われています。多くの場合、発電量の減少となって現れますが、気をつけていないと不具合を見落としやすいです。このため、毎月の発電量を測定しておくことが重要になってきます。

太陽光発電の発電量は日射量によって変化し、年ごとでも変わります。発電量の推移だけを見ていても、正常な状態かどうかの判断は困難です。そこで日射量や設置条件から算出した期待発電量のデータを基準にして、「年乖離度」を計算すると、本来の発電量より減っていないかどうか調べることができます。また近隣のアメダス等の日照時間のデータを使って簡易発電指標を算出してもある程度参考になる情報が得られます。発電量の履歴に何かしら異常が見られたら、早めに施工会社やメーカーに相談することが推奨されます。また定期的に点検作業を行うことも推奨されます。特に積雪が多い場所や、雷が多い場所、塩害が起こりやすい場所では、こまめに点検を実施することが大切です。

実際にどのような方法で点検を行うのが良いのでしょうか。以下に、各機器を点検する際の主なポイントを具体的に説明します。ただし、パネルに上って点検することは、転落による事故の可能性や、万が一電気が流れている場合には感電するリスクもあるので避けた方が良いです。

＜パネル点検の内容＞

表面

・ガラス部分に割れは無いか
・しっかりと固定されているか
・内部の配線などに錆や焦げたような跡がないか
・雨で落ちない汚れがひどくこびりついていないか
・内部に雨水などが侵入していないか
・周囲の草木の影がかかっていないか

裏面や取り付け部（架台）

・パネル（太陽電池）の裏側や配線に傷や焦げがないか
・架台の緩みや腐食はないか
・配線はしっかり固定されているか
・雨漏りはないか
・枯葉がたまったり、鳥の巣があったりしないか

＜接続箱の点検内容＞

・配線のカバーや、配管の端の絶縁シールが痛んでいないか
・動物による損傷はないか
・配線同士の接続にゆるみがないか

＜パワーコンディショナーの点検内容＞

・スイッチが入っているか
・発電量は正常か
・エラーや警告の表示が出ていないか
・ホコリがたまっていないか
・異音や異臭はしないか
・自律運転機能は正常に動作するか

なお故障が多いパワコンには、発電量のモニターシステムが付属しています。時間ごと、日次、月次の発電量が記録され、パワコン内にデータが記憶されていますが、一定期間が過ぎると消去されます。重要なのは日次の発電量で、これを記録しておき、前年同月の日次最高発電量を比べてみます。月平均では、年によって天候の差があって意外とバラツキがあるため、差がわかりにくいのが現状です。それに対して、同じ月の最高発電量ならば、機材の異常による発電量低下や、パワコンの電圧抑制機能が働いて売電量が下がったことが一目でわかるようになります。また発電量を気にせずに、電力会社からの支払額だけを確認するオーナーもいますが、長い間、出力低下に気づかず、大きな損をしてしまうこともありますので、注意が必要です。

産業用太陽光発電では、法定点検が必須であり、さらに電気主任技術者にメンテナンスを依頼しなくてはならず、委託費は一般的に年間50万～100万円となっています。住宅用の場合は1回当たり2万円前後で、4年に1回以上の頻度での定期点検が推奨されています。

ソーラーパネルの製品寿命は、約25年～30年以上とされていますが、定期的な掃除が必要不可欠となっています。ソーラーパネルの洗浄などの清掃費は、専門の業者に頼むと、1kWあたり2000～5000円が相場です。また、パワコンの寿命は10年～15年が目安とされています。メンテナンス費は、基盤のみ交換であれば約5万円、全交換になると1台20万円程度かかります。平均的には約20年で1度、全交換することが目安となっています。

また蓄電池は使用する種類によって寿命が違ってきます。鉛蓄電池は約17年、ニッケル水素電池は5年～7年、リチウムイオン電池は10年、NAS電池は15年と言われています。交換にはおよそ100万~150万円かかります。ただし今後、蓄電池の価格は低下していくことが予想されますので、出費は少なくなりそうです。

ソーラーパネルのメーカー保証期間は10年から15年に設定されているのが一般なので、安心して長くお使いいただくことができます。ただしソーラーパネルの発電効率は、1年ごとに0.5%～1%程度、年数の経過とともに経年劣化していきます。またパワコンの保証期間は5年から10年保証が一般的です。

産業用に設置された太陽光発電は、大型施設の屋根だけでなく、遊休地などの広大な土地いっぱいに架台を組み立て、太陽光パネルを乗せる「野立て」の太陽光発電も増えています。しかし、地面に設置された野立てタイプは田畑や山間部、海岸沿いなどの、周囲に人家などが無い僻地に設置されることが多いため、不審者の侵入が容易で、盗難やいたずらの事例が多数報告されています。メガソーラー建設中に、現場から太陽光パネルが盗まれたり、運転中の設備からケーブルが盗まれたり、施工工事中だけでなく設置後も、盗難対策が重要になってきています。そのため現在、パネルの盗難対策として、防犯カメラの設置を検討するケースも増えてきています。

人里離れた遠隔地に設置されている太陽光発電設備に、わざわざ目視に行くことは人手もコストもかかるため、最近では無線の通信回線を活用した「遠隔監視システム」が人気です。また、2015年1月の改正FITの方針により、将来的には高圧・低圧を含めた太陽光発電システムで、遠隔から出力制御できるようにすることが義務付けられました。これにより新たに遠隔監視システムを導入するケースが増えています。各企業から販売されていますので、サービス内容とコストを比較して選んでください。

＜遠隔システムの概要＞

① IPカメラ（防犯カメラ）での遠隔監視
② 太陽光発電設備の遠隔制御
③ 機械警備システムの遠隔操作

＜遠隔システムのメリット＞

・エネルギーの発電量がどこからでも確認
・動物の影響やパネルの周辺で成長する雑草の早期発見
・設備の異常が発生した際に、すぐに異常を検知
・パネルの汚れ（落ち葉や鳥の糞など）の確認
・台風等の自然災害時に遠隔からリアルタイムで確認
・警備システムと連携することで、侵入者などの様子をリアルタイムに動画で確認
・様々なセンサーや発電関連の機器と連動することで、故障の原因を把握

これにより、遠くにいても安心・万全な対応を行うことが可能となります。

産業用の太陽光発電システムを運用している事業者は、過酷な屋外の環境で、20年という長期スパンで遠隔監視システムを利用するため、屋外設置に最適化された耐久性の高い装置を選定することが非常に大切になります。短期間で何度も故障してしまうとメンテナンスのコストが莫大になるためです。また通信回線が途切れてしまうと発電量が下がっていることをリアルタイムで検知できなくなってしまい、それにより売電金額の補償問題に発展することもあります。そのため、通信の安定性だけでなく、万が一、一つの通信が途切れた時でも別の通信キャリアに自動で切り替わる設計を持った機器を使っていることも非常に重要となっています。

なお３G回線を使っている遠隔監視システムは、少し注意が必要です。KDDIは2022年3月31日、ソフトバンクは2024年1月下旬、そしてNTTドコモは2026年3月31日に、各社の３Gサービスが終了します。

本記事では、太陽光発電のメンテンナンスとセキュリティの両面について、課題と解決する方法をご紹介させていただきました。改正FIT法により、適切に発電設備の点検・保守を行い、発電量の維持管理に努めることが義務となりました。また盗難被害も増え続けています。これらに対する対策として、遠隔監視システムによる太陽光発電所の稼働状況を確認、管理し、メンテナンスをきちんと行うことが求められています。

2021年10月に発売したアムニモの「屋外型エッジゲートウェイ」、「屋外型IoTルーター」は、屋外にそのまま設置できる耐環境性能を備えています。装置はポリカーボネート性のカバーの内部に回路を実装しており、屋外にそのまま設置できる防水防塵性能（IP65相当）、さらに直射日光が当たる場所にも設置可能な動作温度（-20℃～60℃）、国内3キャリアの回線に対応したセルラー通信機能を内蔵、そしてクラウド連携で自動初期設定/遠隔保守ができます。そのため屋外に設置された周辺機器にそのまま接続でき、過酷な屋外の環境下に設置された太陽光設備でも、止まらない遠隔監視ソリューションを実現することが可能になります。

屋外型エッジゲートウェイの特徴は、太陽光発電の管理システムに必要な以下の機能を1台に集約していることです。

① デバイス側（エッジ）でデータを蓄積できるストレージ
② そのデータを処理するサーバー機能（Linuxコンピュータ）
③ LTEルーター
④ HUB、通信コンバータ等

これにより導入や運用、メンテナンスが容易になります。重複するユニットもないので、一つ一つの装置をバラバラに調達して組み合わせるよりも安価に導入できます。また、製品単体の保証された動作環境で利用することができます。その上、それぞれの機能を連携させることで、PoEスイッチのリブート（再起動）等、装置を組み合わせただけでは実現の難しいさまざまな機能が実現できるようになります。