太陽光発電の発電量が下がる原因とは？ドローン赤外線点検で分かることを解説
太陽光発電設備を運用していると、「以前より発電量が下がった」「売電収入が減っている」「どこに異常があるのか分からない」と感じることがあります。
発電量の低下には、パネルの故障だけでなく、汚れ、影、配線異常、パワーコンディショナの不具合など、複数の原因があります。
私は昔務めていた工務店で太陽光パネルの設置工事やメンテナンス工事に関わっており、当時はドローンは実用レベルではなかったため、今回ご紹介できる未来が来たことがうれしく思います。
近年では、ドローンと赤外線カメラを活用することで、広範囲の太陽光パネルを効率よく確認できるようになっています。
この記事では、太陽光発電の発電量が下がる主な原因と、ドローン赤外線点検で分かることを分かりやすく解説します。
- 太陽光発電の発電量が下がる主な原因
- ドローン赤外線点検で確認できる異常
- ドローン点検だけでは分からないこと
- 太陽光設備の維持管理にドローンを活用するメリット
太陽光発電の発電量が下がる主な原因
1. ホットスポットの発生
ホットスポットとは、太陽光パネルの一部が周囲より高温になる現象です。
主な原因には、以下のようなものがあります。
- セルの破損
- 経年劣化
- 鳥のフンや落ち葉による部分的な遮光
- 内部の電気的な不具合
- パネルごとの出力差
ホットスポットが発生すると、その部分の発電効率が低下するだけでなく、パネルの劣化や焼損リスクにつながる可能性があります。
2. 汚れや影の影響
太陽光パネルは、太陽光を均一に受けることで効率よく発電します。
しかし、以下のような要因で一部が影になると、発電量が低下することがあります。
- 鳥のフン
- 黄砂
- 落ち葉
- 雑草
- 周辺樹木の成長
- 建物や設備による影
一部のパネルだけが影になっている場合でも、ストリング全体の発電効率に影響することがあります。
3. パネルの破損
飛来物、台風、積雪、施工時の負荷などによって、太陽光パネルにヒビや破損が生じることがあります。
表面の割れが小さい場合、地上からの目視では発見しにくいことがあります。
ドローンによる上空からの撮影を行うことで、広範囲のパネル状態を効率よく確認できます。
4. 配線やコネクタの異常
太陽光発電設備は、パネルだけでなく、ケーブル、コネクタ、接続箱、パワーコンディショナなどで構成されています。
配線やコネクタに異常があると、発電した電気を正しく送れず、発電量低下の原因になります。
- ケーブルの劣化
- コネクタの接触不良
- 断線
- 接続箱内の異常
- 絶縁不良
5. パワーコンディショナの不具合
パワーコンディショナは、太陽光パネルで発電した直流電力を、家庭や施設で使える交流電力に変換する装置です。
パワーコンディショナに不具合があると、パネルが正常でも発電量が低下することがあります。
確認すべき項目には、エラー履歴、停止履歴、変換効率、フィルターやファンの状態などがあります。
ドローン赤外線点検で分かること
ドローンに赤外線カメラを搭載すると、太陽光パネル表面の温度分布を可視化できます。
通常の目視点検では分かりにくい異常も、温度差として確認できる場合があります。
1. ホットスポットの発見
赤外線画像では、周囲より高温になっている部分を確認できます。
そのため、ホットスポットの疑いがあるパネルを効率的に見つけることができます。
2. 異常パネルの抽出
広い太陽光発電所では、すべてのパネルを地上から確認するには時間がかかります。
ドローンを活用することで、上空から広範囲を撮影し、異常の可能性があるパネルを抽出できます。
3. ストリング異常の発見
一列だけ温度分布が異なる場合、ストリング単位での異常が疑われます。
原因としては、配線異常、接続不良、発電不良などが考えられます。
赤外線点検は、詳細な電気測定を行う前のスクリーニングとして有効です。
ドローン赤外線点検だけでは分からないこと
ドローン赤外線点検は、異常候補を効率よく発見するために有効な方法です。
ただし、すべての原因をドローンだけで断定できるわけではありません。
必要に応じて、以下のような電気的な測定を組み合わせることが重要です。
- IVカーブ測定
- 絶縁抵抗測定
- 電圧測定
- 電流測定
- パワーコンディショナ診断
まずドローン赤外線点検で異常候補を見つけ、必要に応じて電気測定で原因を絞り込む流れが現実的です。
名古屋・愛知で太陽光パネル点検にドローンが選ばれる理由
名古屋・愛知エリアには、工場、倉庫、商業施設、学校、集合住宅、事業用太陽光発電所など、屋根上や広い敷地に太陽光パネルが設置されている施設が多くあります。
屋根上や高所に設置された太陽光パネルは、人が直接確認するには安全面のリスクがあります。
ドローンを活用することで、屋根に登らずにパネルの状態を確認しやすくなります。
- 高所作業のリスクを減らせる
- 広範囲を短時間で確認しやすい
- 可視光画像と赤外線画像を記録できる
- 異常候補を写真で共有しやすい
- 定期点検や経年比較に活用できる
ドローン赤外線点検はどのような施設で活用されているか
ドローン赤外線点検は、以下のような施設で活用できます。
- 工場屋根の太陽光パネル
- 倉庫・物流施設の太陽光パネル
- 商業施設の屋上太陽光設備
- 学校・公共施設の太陽光設備
- 野立ての太陽光発電所
- 集合住宅・マンションの屋上設備
特に、点検対象が広い場合や屋根に登ることが難しい場合には、ドローン点検のメリットが大きくなります。
ドローン点検のメリット
高所作業の負担を減らせる
屋根上や高所に作業員が登らなくても、上空から状態を確認できます。
短時間で広範囲を確認できる
広い太陽光発電所や大型施設の屋根でも、ドローンを活用することで効率よく確認できます。
画像記録を残せる
可視光画像と赤外線画像を保存できるため、点検記録として活用できます。
定期点検に活用しやすい
同じ施設を継続的に撮影することで、経年変化や異常の進行を比較しやすくなります。
ドローン点検を学ぶことは仕事につながる
太陽光発電設備の点検では、ドローンの操縦技術だけでなく、設備の見方、赤外線画像の読み取り、安全管理、報告書作成などの知識が必要です。
ドローンは「飛ばせる」だけではなく、「現場で活用できる」ことが重要です。
これからドローンを仕事に活かしたい方にとって、太陽光パネル点検は、ドローン活用の具体的な事例のひとつです。
株式会社FREIHEITでは、名古屋市中川区を拠点に、ドローン資格取得や現場活用に関するご相談を受け付けています。
ドローンを点検・空撮・業務活用につなげたい方は、まずはお気軽にご相談ください。
まとめ
太陽光発電の発電量低下には、ホットスポット、汚れや影、パネル破損、配線異常、パワーコンディショナ不具合など、さまざまな原因があります。
ドローン赤外線点検は、広範囲の太陽光パネルを効率よく確認し、異常候補を発見するために有効な方法です。
ただし、原因を正確に特定するには、必要に応じてIVカーブ測定や絶縁抵抗測定などの電気測定を組み合わせることが重要です。
太陽光発電設備の維持管理では、ドローンによるスクリーニングと専門的な電気点検を組み合わせることで、安全性と効率性を高めることができます。
よくある質問
Q. ドローンで太陽光パネルの故障は分かりますか？
A. 赤外線カメラにより、ホットスポットや異常発熱しているパネルを発見できる場合があります。ただし、最終的な原因特定には電気測定が必要なこともあります。
Q. 発電量が下がったらすぐ点検した方が良いですか？
A. はい。発電ロスが続く可能性があるため、早めに原因を確認することが重要です。
Q. ドローン赤外線点検だけで十分ですか？
A. 異常候補の発見には有効ですが、原因の確定にはIVカーブ測定、絶縁抵抗測定、電圧測定などを組み合わせるのが適切です。
Q. 名古屋・愛知で太陽光パネル点検にドローンは活用できますか？
A. 工場、倉庫、商業施設、公共施設、野立て発電所など、屋根上や広範囲の設備確認に活用できます。
