３．２月３日：「鹿児島メガソーラー発電株式会社」

「鹿児島メガソーラー発電株式会社」は、国内最大となる太陽光発電所です。
本社は鹿児島市にあり、2013年11月１日より売電を開始。

施設入口

科学館担当者

施工業者より説明を受ける

(1)「鹿児島七ツ島メガソーラー発電所」会社概要

南東側より全景

南西側より全景（奥は桜島）　（京セラ提供）

(2) 「鹿児島七ツ島メガソーラー発電所」とは

「鹿児島七ツ島メガソーラー発電所」は、京セラグループが鹿児島市七ツ島に建設したメガソーラー発電所です。出力は約70MWで、2014年２月現在、国内最大の規模となる大規模太陽光発電所です。

①建設経過
発電事業者の鹿児島メガソーラー発電には、京セラのほか、KDDI、IHI、九電工、鹿児島銀行、京都銀行、竹中工務店の７社が出資しています。

太陽光パネルは京セラ製、パワーコンディショナー（PCS）はドイツSMAソーラーテクノロジー社製で、京セラソーラーコーポレーション（京都市）、九電工、竹中工務店の３社による建設工事共同企業体が建設し、運用・保守（O&M）は京セラソーラーコーポレーションと九電工の２社がそれぞれ担当しました。

総投資額は約270億円で、みずほ銀行を幹事とするプロジェクトファイナンスで調達されています。

②敷地
敷地面積は約127万m2で、東京ドーム約27個分に相当します。
敷地はIHIの工場跡地であり、IHIは出資者としてメガソーラー事業に参画するとともに、約20年間にわたって土地の賃貸料を得ることとなっています。

外周は約4.3kmあり、歩いて一周すると約１時間30分ほどかかるそうです。なお、広大な土地の整地時には、GPS（全地球測位システム）を搭載したグレーダー（整地用の建設車両）を使ったということです。

③発電能力
年間の予想発電量は、一般家庭の電力使用量約２万2000世帯分に相当する、約７万8,800MWh。発電した電力は、全量を九州電力に売電しており、鹿児島県内の電力需要の2.2％を賄えるということです。

④太陽光パネルと設置
整然と並んだ太陽光パネル太陽光パネルは約29万枚もあり、まさに大迫力です。なお、約29万枚の太陽光パネルを並べるための基礎工事では、延べ5,400台のミキサー車を使い、２万m3のコンクリートを流し込んだということです。

架台を支える基礎は３万7,660本、組み上げた架台の鉄骨の重さは4,840トン、架台を止めるアンカーボルトは15万本。

こうした建設工事を１年２カ月間で終えるために、九州の施工会社208社から、延べ７万8,000人が建設現場に従事し、ピーク時には１日に450人が動員されたということです。

⑤パネルの傾き
フレームの隙間から火山灰や埃を雨で流す設計発電所は、桜島の南西に位置しています。桜島の火山灰は、北側への風に流されていくため、メガソーラーのある南西側一帯には火山灰が降り積もる日は少ないということです。

また、仮に太陽光パネルの上に降り積もっても、翌日には海風でほぼ吹き飛び、雨が降ればきれいに流れ落ちるということです。
なお、火山灰や埃が降り積もった場合を想定した工夫も施されています。太陽光パネルを収めるフレームの底部の左側、中央、右側の３カ所に、約８mm幅のスリット（隙間）が３本られています。これにより、雨の日にはこのスリットを通じて、火山灰や埃が雨で流れ落ちていく仕組みとなっています。

それでも万が一火山灰が堆積し、予想発電量を下回る日が６日程度続いたら、トラックの荷台に高圧洗浄機と発電機を載せてパネルに沿って移動しながら29万枚を洗浄するそうです。

その際には、発電所で準備している井戸水による200トンの洗浄用水を使います。

太陽光パネルは、20度に傾けて架台に設置されています。鹿児島県における太陽の南中高度で計算すると、年間発電量を最も多く確保できる角度は26.3度ということです。

しかし、この角度で設置すると、太陽が傾いて影が長くなる朝や夕に、影が隣の太陽光パネルにかからないように考慮して間隔を広く空けた場合、70MW分の太陽光パネルを並べられなくなるため70MW分の太陽光パネルを並べられ、かつ、年間発電量をより多く確保できる20度としたということです。

架台では、海に面した発電所ならではの対策を施されています。塩害と強風に強い材料や構造設計となっています。
架台に使う鋼材には亜鉛めっきが施されており、また、鹿児島県の設計用基準風速である33.7mを超えて、風速60mの強風が吹き続けた際の耐久性など、寸法を４分の１に縮小したモデルを使った風洞実験も行われ、実際の設置設計に生かしたそうです。

⑥塩害対策
PCSに、SMAソーラーテクノロジー社製を採用した理由は塩害対策ということです。
設計当時の日本メーカー製のメガソーラー向けのPCSの塩害対策には、PCSの筐体の外を、さらに塩害対策を施した筐体で覆わなければならなかったそうです。

この追加の筐体のコストだけでなく、筐体の中の温度上昇を抑えるための空調が必要になり、ランニングコストがかかったということです。

ストリング監視を担う接続箱これに対して、SMA製は、標準仕様で塩害対策しているため、こうした追加の筐体や空調が不要で、機器をそのまま設置できる利点があるとのことです。更に、ファンによる自然冷却と密閉空間との熱交換というシンプルな構成などによって筐体と空調の不要を実現しています。　

「サポート体制など未知数な面はあるが、全世界で30％のシェアを握る実績や、塩害地域や砂漠といった過酷な地域での豊富な経験に賭けた」（京セラソーラーコーポレーション エンジニアリング部責任者の北 道弘氏）ということです。

太陽光パネルの設置角度の選択と同様に、70MW分の太陽光パネルを設置するためには、このPCSの省スペース性が重要だったそうです。

また、SMAのストリング監視システムが導入されています。接続箱にセンサーを組み込んで、複数のパネルで構成するストリング単位で発電量の変化を測定し、異常を検出することができるそうです。

⑦パワコンの配置と国内初の太陽光パネルへの避雷針
七ツ島のメガソーラーは、約210m×110mを一つの区画とし、２MW分の発電設備が配置され、この区画が36区画あります。
一つの区画には、太陽光パネルが碁盤の目のように敷き詰められた中央付近に道が通り、出力500kWの４台のPCSとサブ変電所が置かれています。この道は、クレーン付きの４トントラックが通行でき、太陽光パネルの避雷針PCSの故障時などは迅速に部品の交換作業ができる仕組みとなっています。

PCSは区画の中央に置かれており、太陽光パネルを直列につないだ接続箱から最短距離で集電できるほか、PCSから発電所の北西にある変電所までの配線を、直線状に地下に敷設するなど、施工の期間短縮とコスト削減に役立てられています。

メガソーラーから約350mの位置に九州電力の五位野変電所があり、地下に敷設した送電線を通じて系統に接続されています。

さらに、太陽光パネルやPCS、サブ変電所の周囲には、高さ約４m50cmの避雷針が立てられています。避雷針は1,380本あり、太陽光パネルまで避雷しているのは、国内で唯一だということです。

⑧パネルの基礎
基礎工事「一発仕上げ」パネル設置の基礎工事は、建設時には約210m×110mという２MWごとの36区画を６ブロックに分けて、海側から陸側へと順次工事が進められました。

基礎工事の短期化を図るため、生コン車からコンクリートを型枠に流し込んで、後処理なしに完成させる「一発仕上げ」が採用されています。

太陽光パネルの前後の間が約3.5mあることから、生コン車が通行し、そのまま流し込むことで実現できたそうです。

今回は、その型枠に金型を使うことで、型枠や鉄筋の専門の職人が携わらなくても基礎を作成でき、後期が短縮されています。

なお、金型の作成にはコストがかかるそうですが、３万7,660本の基礎を順番に作っていくため、コスト増を抑えられたそうです。また、この金型は、基礎の中に組み込む鉄筋をセットすると、コンクリートと一体で作成できる構造とし、従来の専門の職人による鉄筋の組み込みをなくししています。更に、雨天時にも基礎を作成できるように、この金型には、テントのような雨よけを取り付けられています。

　（13/11/26　加藤伸一：日経BPクリーンテック研究所引用）

(3)展示見学施設「鹿児島七ツ島ソーラー科学館」について

「鹿児島メガソーラー発電所」敷地内に、一般の方々が太陽光発電について学ぶことができる展示見学施設「鹿児島七ツ島ソーラー科学館」が建設され、2013年11月６日より見学が開始されています。

この施設は、「地球環境とエネルギーを考える〜期待される鹿児島七ツ島メガソーラー発電所〜」をコンセプトに、地球環境問題や太陽光発電のしくみなどについてわかりやすく解説する見学施設です。A
①展示見学施設の概要

②「鹿児島七ツ島ソーラー科学館」の全景

内館（1階）

２階展望コーナー