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セミナーリポート― 単結晶の先駆者、PERCで「PV3.0」時代を牽引【PR】

環境ビジネス編集部

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世界的に脱炭素の流れが加速する中で、あらためて太陽光発電の真価が問われている。FIT価格の低下により発電事業の収益性への関心はさらに高まりをみせているが、高効率で長期安定的に発電を継続するため、どんな戦略をとるべきか。2月27日に開催された環境ビジネスセミナー「着実に進むこれからの太陽光発電」(特別協賛:LONGi Solar Technology、協賛:デュポン・スペシャルティ・プロダクツ)では、単結晶モジュールのトップランナーであるLONGiの描く将来ビジョンが示された。

拡大する単結晶モジュール市場でグローバルNo.1へ

太陽光発電市場に今、大きな変化が訪れている。登壇したLONGi Solar Technologyのテクニカルマネージャー、柴田憲司朗氏によれば「従来、多結晶との価格競争により住宅用に限られていた単結晶シリコンモジュールが、近年、コストパフォーマンスの向上から産業用にも広く採用されるようになりました。今後PERC技術を採用した出力300W以上のモジュールが増加し続け、2020年には単結晶が市場シェアの半分を占め、しかもそのうちの8割を高効率のPERC型が占めると予測されています」という。

LONGi Solar Technology テクニカルマネージャー 柴田憲司朗氏

LONGi Solar Technology テクニカルマネージャー 柴田憲司朗氏

LONGi Solarはその太陽光発電用単結晶シリコン市場で2017年、製造キャパシティ6.5GW、出荷量4.5GWを達成し、グローバルNo.1となった。しかも同社はさらなる技術革新を目指し、売上高の5~8%を研究開発に投資。量産ベースの試作品でP型モジュール変換効率20.41%(2018年1月)、セル変換効率23.26%(2017年)とともに世界記録を達成した。2018年中には製品レベルで22%を超える変換効率を目指す計画だという。

単結晶PERCモジュールで多結晶よりも、13%高い出力を実現

LONGi Solarモジュールの特長は優れた変換効率・出力にある。例えば、同社の単結晶両面PERCモジュールは表面側21%、裏面も16.5%と高い変換効率を実現。表面のみのモジュールよりも8~25%程度の発電量アップが期待できる。加えて、独自のセル技術、ウエハ技術(Hi-MO)を動員し、経年出力劣化も抑制した。

単結晶PERCモジュールによる発電システムの効率向上とコスト削減に、多くの参加者が耳を傾けた

単結晶PERCモジュールによる発電システムの効率向上とコスト削減に、多くの参加者が耳を傾けた

柴田氏はPERC技術について「セル裏面に光を跳ね返すパッシベーション層を形成することで発電ロスを抑制します。しかも、多結晶に比べ単結晶の方がよりPERC技術の効果が大きく現れ、変換効率が向上します」と説明する。こうした単結晶とPERC技術を組み合わせた相乗効果により、LONGi単結晶PERCモジュール(305W)は同一サイズの多結晶モジュール(270W)と比較すると、約13%高い定格出力を実現している。

また、実発電量についても、同一定格出力の多結晶モジュールに比べると、3%以上多い。-0.38%/℃という優れた温度特性に加え、太陽エネルギーを電気に効率的に変換することで熱への変換を抑制。多結晶モジュールと比較し表面温度が3℃程度低くなるほか、低照度の発電能力に優れ、朝晩の発電量が多くなるからだ。

LONGi Solarモジュールはこうした高い性能に加え、長期信頼性にも優れている。第三者機関DNV GLによるIEC規格を上回る過酷な信頼性試験では5項目すべての試験をクリア。保証サービスも、製品保証10年間に加え、出力保証はFIT買取期間を超える25年間、年率マイナス0.55%をリニア保証している。

全コストを生涯発電量で割ったLCOEがキーワード

現在、太陽光発電事業者にはFIT買取価格の引き下げや入札制度の導入、適地の不足などから、どう投資に見合う収益を確保するかが問われている。太陽光発電モジュールも単価の安さだけではなく、一枚のモジュールからいかに多くの発電量を長期間にわたり得られるかが重要になった。

柴田氏がキーワードにあげたのはLCOE(均等化発電原価)。発電所の設計、建設から運用、廃止までの全コストを生涯発電量で割った発電原価のことだ。「例えば、1枚当たり発電量が1割多いモジュールを採用すると、同じ発電量を得るモジュールの枚数が1割少なくて済みます。モジュールの枚数が1割少ないと、用地面積、架台やケーブルなど部材、施工、工期、さらにメンテナンスコストも1割削減できます。このようのトータルコストの面から単結晶モジュールを求められる事業者様が増えています」(柴田氏)。

セミナーの開催にあたり、LONGi Solar Technologyの代表取締役社長、秦超氏は、太陽光発電黎明期「PV1.0」から、安価なモジュール単価による大量導入期「PV2.0」を経て、高効率で長期間高い発電量を確保する「PV3.0」の到来を宣言した。2018年は単結晶PERCモジュールが大きく躍進する年になりそうだ。

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