2017.08.03更新

太陽光発電のために行う電気工事の詳細と流れ

近年、一般家庭でもよく見かけるようになった太陽光パネル。既にご自宅に装備されているという方、もしくは設置を検討している方も多いのではないでしょうか?
太陽光パネルはその名の通り太陽光発電を行うためのパネルです。太陽電池発電設備、ソーラーパネルとも呼ばれています。太陽の光エネルギーを電気に変えることが可能で、エネルギー不足に嘆く国内の新たなエネルギーとして注目されており、マスコミやインターネットでも取り上げられ、身近なものとなりました。
今回は太陽光パネル設置をご検討の方に、太陽光パネル・太陽光発電について、また太陽光発電を行うための電気工事の流れを詳細に説明します。


太陽光パネル1

・太陽光発電・太陽光パネルとは

太陽光パネル(あるいは太陽電池パネル)とは、太陽電池と呼ばれる発電機がたくさん連なったもののことをいいます。いちばん小さな単位は「セル」といい、セルを板状に連結させたものを「モジュール」や「パネル」と呼びます。
太陽電池にはシリコン系、有機系、化合物系の三種類があり、発電効率に差が生まれます。現在は、世界の太陽電池の生産量の8割がシリコン系となっています。
シリコン半導体に光を当てると電気を発生させることができます。その現象を利用して太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換するのが、太陽光発電システムなのです。
パネルでつくられた電気は直流電流なので、そのままでは家庭で使うことができません。そこで、パワーコンディショナー(パワコン)と呼ばれる機器を経由して、直流電流を交流電流に変換します。このパワーコンディショナーから分電盤に電気が流れ、家庭内の電気製品に電力を供給したり、不足分の電力を電力会社から自動的に買ったり、発電で余った電力を売ったり蓄えたりできるようになります。

主なメリットとしては、太陽光発電は燃料を必要としない発電システムのため、排気ガスや二酸化炭素、燃え残りや使用済み燃料などが排出されません。また、複雑な可動部分がないために故障が起こりにくいとも言われ、信頼性が高いシステムだといわれています。安全で環境にやさしい発電技術として、近年注目されています。一般的な邸宅への太陽光発電の導入に際して、都道府県や市区町村が補助金制度を設けている場合もあります。

・太陽光発電のために行う電気工事とは

太陽光発電に関する工事というとパネルの設置工事が目に留まりがちですが、パネルの設置工事と同様に大切な工程として、太陽光発電の電気工事というものがあります。
太陽光発電を正しく機能させるために欠かせない、とても重要な工事になります。この電気工事は、電気工事士という資格が必要とされるほど専門的な施工です。経済産業省の電力安全課による取り決めでは、出力50kW未満の太陽電池発電設備は「一般用電気工作物」となり、電気工事士が作業を行う必要があるとされています。
このように、設備によって特別な資格や申請が必要になることがあります。基本的には電気工事のプロが代行することがほとんどですが、電力安全課のホームページでは直通のお問い合わせ先がありますので確認しておくと良いでしょう。


・太陽光発電・電気工事前に行うこと

太陽光発電の電気工事には、事前準備が必要です。ひとつは、発電した直流電流を交換電流へ変換するパワーコンディショナーや接続箱とよばれる機器を、どこへ取り付けるのかについての打ち合わせです。設置された機器がドアの可動を妨げたり、住人の通行を邪魔したりしないよう、日常生活に支障が出ないような場所に設置を決めます。
停電についても説明の必要があります。分電盤に配線を追加する工事をする際、ブレーカーを落とさなければならないため、設置工事中に30分~1時間程度停電します。
また、工事の作業中に住宅を傷つけないよう、養生とよばれる保護作業を行います。専用のマットやシートを敷いて床や壁を傷つけないようにしたあとで、足場を組みます。


・太陽光発電・電気工事の流れ

太陽光パネル2 電気工事では主に、屋根などに付けられた太陽光パネルに付随する、様々な機器の取り付けが進められます。
接続箱は建物の外壁に設置されるもので、太陽光パネルからのケーブルをまとめる機器です。壁に取り付けた後は、雨水などが侵入しないよう、ケーブルを通す穴と箱の周辺に防水処理をします。接続箱でまとめられたケーブルは、屋内につながり、パワーコンディショナーへと接続されます。
パワーコンディショナーは多くの場合屋内に取り付けられますが、屋外に設置するケースもあります。ごくわずかながら熱を持つので、中に熱がこもって故障したり低寿命化したりすることがないよう、周辺にある家具や機器と適切な距離をとって設置する必要があります。設置位置が決まったら、配線を通します。
太陽光発電のシステムを設置するとともに、売電メーターも取り付ける必要があります。これは電力会社が売電量を測るために大切な機器で、多くの場合はフレームでカバーされています。売電量だけでなく買電量も一緒にわかる二連式のものもあります。

強い電流から発電システムを守るため、システムの容量に合った太陽光ブレーカーも設置します。分電盤のとなりに取り付けられることがほとんどです。
CTセンサーとよばれる機器は、各所の電流値を測るためのものです。太陽光ブレーカーと分電盤のメインブレーカーの二ヵ所に取り付けます。検出ユニットとよばれる、発電量を計測・送信する機器も、同様に分電盤の近くに配置されます。

カラーモニターは、検出ユニットの情報をもとに買電量と売電量・発電量・消費電力を表示します。設置場所は依頼者の要望をきいて決めます。CTセンサーの設置の向きを間違えると、カラーモニターに表示される数字がプラスマイナス逆になってしまうことがあるので、注意が必要です。無線式のものを使う場合、検出ユニットから離れすぎていると、モニターに数字が表示されないケースがあるようです。

また、HEMS(ヘムス)モニターという機器を、カラーモニターの代用として取り付けることもできます。HEMS(ヘムス)モニターでは、電化製品ごとや部屋ごとに電力を測定し、電力の使用量を詳しく知ることができます。専用の測定機器を通すと、専用のモニターや、インターネットのつながるパソコン・テレビ・スマートフォンでも、売電量や買電量を確認できるようになります。

 以上の取り付けが終わったら、細かいゴミや部品などの忘れ物がないかチェックをし、養生シートの撤去や原状回復の確認が行います。電力会社が行う系統連結の作業は、日を改めて行われます。
 

・まとめ

 太陽光発電は環境にも優しく安全な、私たちの身近にある発電システムのひとつです。100m×200mのソーラー発電所が年間に発電する電力で、約300世帯分の年間使用電力量をまかなうことが可能ともいわれています。
自宅の電力を自宅でまかない、余った分は買い取ってもらえます。夜など、貯蓄された分以上の電力が必要となった場合は、必要な分だけを自動的に電力会社から買うこともできます。エコロジー活動と節約を同時に行いやすい太陽光発電の導入を、検討してみてはいかがでしょうか。

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