太陽光発電を行う際に注意したい逆潮流について解説
太陽光発電を導入する目的として、一般的には「自家消費」と「売電」の二つが挙げられます。
これまでは、“全量売電”という発電した電力をすべて電力会社に買い取ってもらい収益を上げる方法が普及しましたが、今後は“自家消費型”が増えていくと予想されています。電力会社が買い取る際の基準となる「FIT制度」の売電価格は年々低下傾向にあり、今や売電するより自ら消費した方がお得だという考え方が広まっているからです。
自家消費型太陽光発電は、化石燃料由来の電気に依存せず、再生可能エネルギーを使用するという意味で非常にエコなものです。しかしながら、自家消費型をこれから始めるという方は、「逆潮流」について覚えておかなければなりません。逆潮流をきちんと把握していないと、太陽光発電システムの性能を十分発揮できないだけでなく、トラブルを引き起こす可能性もあります。今回の記事では、自家消費型太陽光発電を検討している方向けに、逆潮流の問題点や対策などについて解説しますので、ぜひ参考にしてください。
逆潮流とはどんな原理でどんな現象？
電力会社にまつわる電気の流れについて、「順潮流」と「逆潮流」という二種類があることをまず説明します。私たちが日常生活で使用する電気は、電線を通じて住居や建物に送られてきます。この流れを「順潮流」といいます。一方、太陽光発電などによって需要家（個人や企業）から電力会社へ電気が逆流することを「逆潮流」とよびます。
たとえば、住宅用太陽光発電では電力会社の送電網と系統連系しており、自家消費して残った余剰電力が送電網に流れていく仕組みです。これも一種の逆潮流のように思えますが、どうして逆潮流がトラブルの原因となるのでしょうか。
自家消費型太陽光発電は文字通り、建物内で電気を消費する前提で導入するものです。普段は特に問題なくても、稼働がない休日など、電気の消費量が一気に減少する時、余分な電力が系統へ流れ込んでしまいます。電力会社の系統に、想定外の電力が逆流してくると、停電が起こる恐れがあります。さらに、変電所の受電能力を超える電力が逆潮流してしまう「パンク逆潮流」という現象が起こります。「パンク逆潮流」が発生すると、送配電線の電圧品質の低下、回路機器を保護する遮断機の不良などによって、電気の安定供給に支障をきたすのです。送電網のトラブルは、すぐに復旧しない可能性もありえるので、大多数の方々に迷惑を及ぼすわけです。
パンク逆潮流が起きないように、系統連系する太陽光発電設備を制限すればいいのではないかという意見もあるでしょう。ところが大容量のメガソーラーが建設されても系統にすぐ接続できない事態が発生したため、2013年に資源エネルギー庁が「電気設備の技術基準の解釈」や「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン」を改正しました。これにより、適正な管理および装置を設置するなど対策を講じれば、バンク逆潮流が発生する可能性がある状態でも系統連系への接続を認める方針へと変わりました。
逆潮流防止ブレーカーとは？
前項でお伝えした通り、パンク逆潮流は電力供給を阻害する原因となるため、しっかりと対策を行わなければなりません。一般的な住宅用ブレーカーの漏電遮断器と配線用遮断器では、逆潮流に対応できないので、「逆電力継電器」と「制御装置」を設置することが必要です。「逆電力継電器」は、逆方向に流れる電力を検出すると、発電設備の停止や遮断器を開放するといった処理を行います。低圧連系および高圧連系では、系統連系規定で設置が義務付けられているものです。
この装置は、“RPR”（Reverse Power Relayの略称）と呼びますが、簡潔にいうと逆潮流を検知した時太陽光発電を一時的に停止させるシステムだと覚えておいてください。ただし、逆電力継電器が頻繁に作動すると、発電が停止してばかりで発電量が想定以上に減少する恐れが考えられます。ソーラーパネルの設置枚数をあえて少なめにして、発電機会の損失を防ぐやり方も存在しますが、発電電力を自動制御する装置を同時に設置することが主に推奨されています。設置容量を減らせば、その分最大発電量も減少するので、それは避けたいという方もいるでしょう。太陽光発電設備の出力を適切に制御する「制御装置」が、この問題を解決してくれます。
電力消費量と発電量のバランスを見極めて、最適なタイミングで制御をかければ、発電を継続したまま逆潮流を起こさず電力を使い続けることができます。「負荷追従制御オプション」といって、内蔵のタッチパネルを操作し、パワーコンディショナーの出力などを入力すると発電電力をあらかじめ制御する機能も存在します。電力会社から日頃購入している電力量を計測して、なるべく誤差が出ないように調整するのがポイントです。
逆潮流と売電の違いを解説
電力会社への売電も逆潮流も、需要家側（個人および事業者）から電力会社の系統連系に電力が流れるという意味では、大きな違いがないように聞こえるかもれません。太陽光発電システムにおける系統連系は、以下の三種類に分類されます。
①逆潮流あり
②逆潮流なし
③自立切替型
逆潮流ありの場合、余剰電力あるいは全電力を、電力会社に買い取ってもらいます。ただし売電するには、系統連系への接続が不可欠です。系統の空き容量が必要ですが、太陽光発電の増加によって空き容量はどんどん減っています。さらに、系統連系の工事費負担金を支払わなければいけません。これらの手続きを踏んだうえで、初めて売電を行えるのです。
自家消費型太陽光発電は「逆潮流なし」に該当します。基本的に逆潮流は行わない前提で導入することになります。こうしたケースの場合、逆電力継電器などを設置して、逆潮流を防ぐことが求められます。十分な対策がなされていないと、電力会社にとって想定外の電力が突然流れ込む恐れがあるわけです。
系統に流すべきではない、流すことを想定していない電力が系統に送られる状態を逆潮流といいますので、売電とは概念が大きく異なるのです。ちなみに自立切替型は、防災用として設定されるもので、蓄電池を併用しながら発電した電力を特定の消費電力のために供給する仕組みとなります。
まとめ
自家消費型太陽光発電で逆潮流を防ぐためには、「設置する太陽光パネルを少なくして余剰電力が出ないようにする」方法と、「逆電力継電器や制御装置を設置する」方法があります。前者ですと、予期せぬタイミングで逆潮流が起こる確率はゼロではないため、十分な対策とは言い切れません。やはり、ソーラーパネルを必要枚数設置したうえで、多くの発電が可能でありつつ発電量を抑制できる状態を保つことが、電気代削減の意味でも逆潮流対策として最善ではないでしょうか。特にパンク逆潮流は、自分だけでなく電力会社など不特定多数の方々に迷惑をかける現象です。そういった事を起こさないために、一人一人がしっかりと対策を施すようにしましょう。
