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技術動向レポート

国際的な太陽光発電システムの火災安全に関する取組みと安全性技術(1/2)

環境エネルギー第2部 エネルギーチーム コンサルタント 並河 昌平

近年国内外で導入が急速に進んでいる太陽光発電システムにおいて、今後のさらなる普及を見据えた課題として、安全性が取り上げられている。安全性の課題の一つとして、太陽光発電システムの火災時に対応する消防隊員や緊急時作業員等へのリスク低減がある。

本稿では、太陽光発電システムの火災事故事例を概観し、消防隊員等へのリスクとそのリスク低減に向けた取組みや安全性技術等の対策について紹介する。

はじめに

太陽光発電システムは住宅の屋根上に設置されていることも多く、われわれの日常生活において、身近な存在となりつつある。2016年4月末時点の国内の住宅への太陽光発電システム(10kW未満)の設置数が約210万件、合計容量で約8.7GW(1)となっている。

火力発電をはじめとする一般的な従来の大規模集中型発電所は、専門事業者や専門家のもとで安全性に関する管理が徹底されてきた。しかしながら、太陽光発電システムをはじめとする小規模分散型電源は設置数が非常に多く、また所有者も一般家庭ユーザーであり、必ずしも全ての設備について適切な管理・保守がされていない可能性がある。太陽光発電システムは適切に設置し、管理・保守をしていれば安全である一方、頻度は低いものの、火災事故が一部発生している。さらに、災害等、緊急時の際に太陽光発電システムが破損した場合には、安全性を損なう可能性があり、所有者や緊急時作業員等の安全確保のために注意が必要となる(2)

1. 太陽光発電システムの火災事故

太陽光発電システムの火災事故はどれくらい発生しているのであろうか。

国内の太陽光発電システムの事故事例は、必ずしも網羅的に整備されているわけではないが、独立行政法人製品評価基盤機構(NITE)の事故情報データベースにおいて、様々な製品の事故に関する情報が公開されている。このデータベースから、太陽光発電システムに起因する事故情報をみると、図表1に示すように、2000年以降に86件の事故が挙げられており、このうち39%の34件は火災事故に分類されている。残りの事故は、製品破損または周辺への被害が見られる拡大被害に分類されているが、これらの分類の中でも、パワコンや接続ケーブルや接続部の焼損や発煙等、火災につながる可能性があった事故も報告されている。

また、実際に起きた火災事故の原因を分析すると、パワコンや、接続ケーブル、接続箱等における故障や設置不良等によるものが多い。火災事故を防ぐためには製造業者におけるパワコンの不具合や、施工事業者における設置不良等を減らしていくことが重要である。


図表1 本稿で着目した国際資源循環に係る日本国内の主な動向
図表1

2. 太陽光発電システム火災時における消防隊員等へのリスク

太陽光発電システムの火災事故には、1.で示した太陽光発電システムに起因する火災事故と、一般的な住宅火災が太陽光発電システムに延焼する火災事故がある。

このような火災事故が起きてしまった際には、消防隊員等の消火活動や緊急時対応において、感電等のリスクが発生し得る(図表2)。通常の住宅火災事故発生時には、消防隊員はまず住宅のブレーカーを落とし、住宅内において感電の恐れがなくなった上で、消火活動を実施する。しかしながら、太陽光発電システムが設置されている住居では、ブレーカーを落としても、光があたる限り太陽光発電システムが屋根上で発電し、屋内の直流配線にまで電圧がかかっているため、消防隊員が、破損している直流配線に誤って接触し感電する可能性がある。また、屋根上で消火活動のために放水する際にも、破損した太陽電池モジュールから感電する可能性もある。

主要なリスクはこれら感電に係るリスクとなるが、他にも滑落や、燃焼ガス発生、崩壊、アーク出火といったリスクにも注意する必要がある。


図表2 太陽光発電システム火災時における消防隊員等へのリスク
図表2

  • 本レポートは当部の取引先配布資料として作成しております。本稿におけるありうる誤りはすべて筆者個人に属します。
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