태양광발전의 세 가지 과제: 용지, 연계, 안정가동
현재 일본 전국 각지에서 태양광발전과 관련된 수많은 건설 프로젝트가 추진되고 있다. 2012년 7월부터 고정가격매입제도가 시작되어 기업 및 지자체가 태양광발전을 추진하려는 움직임은 전국 각지에 급속하게 확산되고 있다. 미이용 토지를 활용하여 안정된 수익을 높이려고 하지만, 한편으로 다양한 과제가 대두되고 있다. 자원에너지청에 의하면 2012년 7월에 고정가격매입제도를 개시한 이후 발전능력이 1MW 이상의 메가솔라로 인정받은 건수는 8개월간(2013년 2월말 시점) 1,755건으로 1개 지자체당 40건 정도의 수치이다.
태양광발전은 다섯 종류의 재생가능 에너지 중에서 환경에 대해 영향이 가장 적고 발전설비를 도입하기까지의 프로세스가 짧다. 시장 확대에 따라 태양광 패널 가격도 저하되어 점점 도입하기 쉬워졌다. 미이용 토지를 보유한 기업 및 지자체가 계속적으로 메가솔라의 건설을 추진하고 있다.
그렇지만 해외 주요국과 비교하면 태양광발전을 포함한 일본 재생가능 에너지의 도입량은 상당히 적다. 2012년도에 일본 전체의 총 발전량 중 겨우 1.6%를 차지할 뿐이다. 지금부터 상당한 속도로 증가시킬 필요가 있지만 일본 특유의 문제도 있어 계획대로 프로젝트가 추진되지 않는 경우도 있다.
태양광발전에서 주의해야 할 과제는 세 가지가 있다. (1) 건설용지의 문제이다. 광대한 공터가 있더라도 법률에 의해 건설이 인정되지 않는 경우가 있다. (2) 전력회사의 송배전 네트워크에 접속할 수 없는 경우다. 상황에 따라 접속이 거부되어 발전한 전력을 판매할 수 없을 수도 있다. (3) 처음에 계획한 발전량에 도달하지 않는 경우가 있다. 발전설비를 운전 개시한 후에 발생한다. 태양광 패널에 이상이 발생하거나, 성능이 급속하게 노화되는 것이 자주 발생한다. 그 결과 기대한 전력판매 수입을 얻을 수 없어 투자비를 회수할 수 없는 경우가 발생한다.

그림 1. 경작포기지의 태양광발전 잠재력
그림 2. 대형 축전지를 사용한 태양광, 풍력발전의 출력변동 대책
그림 3. 태양광 패널의 원격감시시스템

용지에 관해서는 법률의 제약이 크다. 특히 문제가 된 것은 ‘농지법’이다. 건전한 농업의 발전을 목적으로 만들어진 법률로 농지 이용법을 엄격하게 정하고 있다. 원칙적으로 농지로 지정되어 있는 토지를 농업 이외의 용도로 사용할 수 없다. 오랜 기간 농작물을 재배하지 않은 ‘경작포기지’도 규제의 대상이 된다. 전국 각지의 지자체가 태양광발전을 도입할 가능성이 있는 장소를 조사해 보면, 그 중에 경작포기지가 많이 있다. 농작물 대신에 태양광발전으로 수입을 얻을 수 있다면 경작포기지는 새로운 수익원으로 변화될 것이다. 2013년 3월에 농림수산성이 새로운 방침을 발표하여 일정 조건을 만족하면 농지에 태양광발전설비를 도입하는 것이 가능케 된다. 태양광 패널을 설치하는 기둥을 높게 하여 패널 아래에서 농업을 지속할 수 있게 하는 조건이다. 단, 경작포기지의 처리에 관해서는 검토과제가 아직 남아 있어 농림수산성의 신속한 대응이 필요하다.
송배전 네트워크의 접속은 점차 대책이 제시되고 있다. 태양광발전과 풍력발전은 기후에 의해 출력이 안정되지 않기 때문에 발전한 전력을 받아들이는 송배전 네트워크에 지장이 발생될 가능성이 있다. 특히 규모가 큰 메가솔라가 증가하면 그 확률은 높아진다. 발전설비를 송배전 네트워크에 접속시키는 것을 ‘연계’라고 하며, 설비를 건설하기 전에 전력회사와 ‘연계협의’가 이루어져야 한다. 이 협의를 통해 발전설비를 송배전 네트워크에 접속하기 위한 구체적인 방법을 결정할 필요가 있다. 송배전 네트워크에 지장이 발생할 것으로 판단되면 전력회사는 접속을 거부하는 것도 가능하다.
실제 홋카이도에서는 메가솔라의 건설 프로젝트가 급증한 결과, 송배전 네트워크의 허용범위를 초과하는 상태에 이르렀다. 경제산업성은 2013년 4월에 홋카이도 내에서 메가솔라의 건설을 자제하도록 사업자에게 요청하였다. 그리고 긴급대책으로서 대형 축전지를 사용한 태양광발전 및 풍력발전에 의한 출력의 변동을 억제하는 실증시험을 전력회사가 추진하고 있다. 발전사업자 중에서는 메가솔라의 설비에 축전지를 병설하는 경우도 있다. 그만큼 설비비가 증가하지만, 사업 전체로 보면 수지가 맞을 수 있으며, 메가솔라를 장기적으로 안정하게 가동시키기 위한 대책으로서도 효과적이다.
운전을 개시한 후에 안정적인 가동을 지속하기 위해서는 다양한 대책이 필요하다. 특히 중요한 것은 발전설비의 점검과 보수이다. 메가솔라와 같은 규모가 되면 수천 장의 태양광 패널이 사용된다. 실외에 설치되어 있어 이상이 발생하여 발전할 수 없는 패널이 나타나게 된다. 그것을 방치하면 당연히 발전량이 감소하게 된다. 이상이 발생하지 않더라도 시간의 경과와 함께 성능이 노화된다. 제품에 따라서 노화의 정도도 차이가 있다. 검사기관에 의하면 1년 안에 성능이 대폭 하락하는 태양광 패널도 있다.
이러한 사태를 대비하여 원격감시시스템을 이용하는 사업자가 증가하고 있다. 태양광 패널로부터 발전량을 전용 장치로 계측하여 그 데이터를 모아 시스템에서 분석하는 방법이다. 또한 일사량 및 기온도 측정함으로써 적정한 발전량을 얻을 수 있는지 확인할 수 있다. 태양광발전은 기상조건에 따라 발전량이 변하지만, 그 변동범위는 예측 가능하다. 즉, 연간 총 발전량을 지역별로 예상할 수 있다. 그것보다도 태양광 패널의 이상 및 잡초와 적설에 의한 태양광의 차단 등 운용 면에서 발전량이 저하되는 경우가 더 크다. GTB

파워컨디셔너 70% 증강
山洋電氣, 태양광 발전용
8월에 능력 월 2150대
山洋電氣는 8월에 태양광 발전으로 발생한 직류전력을 교류전력으로 변환하는 파워컨디셔너(전력조정장치)의 생산능력을 현재 대비 약 70% 늘어난 월 생산 2150대로 증강했다. 2012년 7월에 시작한 재생가능 에너지 전량 매입 제도의 순풍도 있어 거래가 급증하고 있다는 점에서 2013년 6월 시점에서 능력을 월 생산 1280대까지 확충했다. 또한 생산능력을 늘려 수요 증가에 한층 더 대응한다. 현재는 富士山工場(長野縣 上田市)를 중심으로 파워컨디셔너를 생산하고 있다. 생산능력 증강에는 대규모 설비투자는 하지 않았고 공장의 레이아웃을 변경함으로써 생산효율을 향상한다. 경험이 적은 사원이라도 제품의 조립이 가능하도록 작업대 앞에 모니터를 설치하여 작업의 흐름을 표시하는 등 연구. 설비투자액은 밝히지 않았다.
山洋電氣는 가정이나 점포에서의 사용을 상정한 출력 1.5킬로와트, 동 5킬로와트의 소출력 모델 이외에 공장 등에서의 사용을 상정한 동 10킬로-100킬로와트의 타입을 생산하고 있다. 어느 모델이나 90% 이상의 변환효율이며 소출력 모델은 높은 방수, 방진 성능을 가진다는 것도 특징이다. 필리핀 공장에서는 새로 건물을 건설하고 있어 파워컨디셔너의 해외 생산도 계획하고 있다. 필리핀 공장과 일본 국내 공장의 용도구분은 미정이다.
矢野經濟硏究所의 조사에 따르면 새 에너지용 파워컨디셔너 시장은 2013년도에 출하 금액 베이스로 1567억 엔(전년도 대비 66.7% 증가)으로 확대될 전망이다. 경합사들도 각기 증산을 추진하고 있어 新電元工業은 종래 대비 2배인 월간 3000대로 생산을 끌어올렸다.  일간공업