加州の山火事、太陽光発電にも影響、発電量が半減！ 「オレンジ色の空」と「灰」で日射量が大幅に低下

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不気味なオレンジ色の正体

　「バリバリバリ、ドッカーン」――。けたたましい雷鳴と同時に、窓から見える、夜明け前の暗い空に、いく筋もの眩しい光が横に走った。米カリフォルニア州の乾燥した天候の中でこんなに激しい稲光は、今までに見たことがない。

　8月16日の朝、カリフォルニア州北部全体で異常に激しい雷に見舞われた。その際に発生した稲妻の数はなんと4000近くだったという。地上にまで及んだ落雷は、その後同州北部と中部で大規模な山火事を引き起こした。

　至る所で起こった山火事で、空は不気味なオレンジ色に染まり、さらに空からは雪のように白い灰が降ってきた。

　実は、この「オレンジ色」の空は、同州に導入済みの数kWの屋根置き太陽光発電システムから数百MW級のメガソーラー （大規模太陽光発電所）にまで、「ネガティブ」な結果をもたらした。

　空一面がオレンジ色に染まるという現象は、山火事による煙、そして灰が太陽の光を遮って反射したために発生した（図1）。

図1●大規模山火事で空だけでなく、地上までオレンジ色に染めた

「PM2.5」で太陽光が散乱

　カリフォルニア 州の送電系統を管理するカリフォルニア独立系統運用機関（CAISO）によると、CAISOの電力系統には同州に導入された発電事業用メガソーラーの90％が接続されているが、2020年9月最初の2週間における平均的な発電量を見ると、大規模な山火事のため、2020年7月の平均から30％近くも減少したという。

　山火事の煙には、「PM2.5」と呼ばれる、2.5μm（マイクロメートル）以下の小さな浮遊粒子状物質が含まれている。ちなみに、PM2.5は、大気汚染物質の1つである。

　一般的にPM2.5の濃度が高まると空に霞みがかる。これはPM2.5が太陽光を散乱させて生じるといわれる。この現象が起きると、太陽光が地上まで十分に届かなくなる。つまり、山火事による煙は、太陽光パネルに到達する日射量を減らし、その結果、発電量が減ることになる（図2）...Read More Here

（出所：US Energy Information AdministrationがCAISOとCalifornia Air Resources Boardのデータを元に作成）

パナソニックとサンパワーが米市場でバトル！？ 「ACモジュール」と米国内での増産を競い合う

Published at Nikkei Technology --- 　米国で高効率の太陽光パネル（モジュール）メーカーと言えばサンパワー (SunPower)。日本で高効率パネルと言えばパナソニック。そんな２つのプレミアム・パネルメーカーが米国の住宅用太陽光市場でバトルを繰り広げようとしている。

　両社は「ACモジュール」と、米国国内でのセル（発電素子）・パネル生産に関してしのぎを削ることになりそうだ。

住宅市場で伸びる「ACモジュール」

　「ACモジュール」とは、太陽光パネル1枚ごとに超小型のインバーター（パワーコンディショナー＝PCS）を背面に装着し、セルで出力した直流（DC）を交流（AC）に変換しつつ、MPPT（最大電力点追従）制御を行う技術だ。通常の直流を出力するモジュールに対して、モジュールレベルで交流に変換されるので、「ACモジュール」と呼ぶ 。

　クリーンテクノロジーリサーチ・コンサルティングの米GTMリサーチによると、2017年にマイクロインバーターは米国住宅用太陽光向けPCS市場で66％を占めていたという。

　パナソニックが今年2月にマイクロインバーター（超小型PCS）で先駆的なメーカーである米エンフェイズ (Enphase) と提携すると、発表した。パナソニックの「Nシリーズ」モジュールにエンフェイズのマイクロインバーターを取り付け、「ACモジュール」として販売するという。

　サンパワーも「ACモジュール」に数年前から力を入れている。同社は2014年にマイクロインバーターメーカーのソーラーブリッジ（SolarBridge）を買収した。同社の高変換効率のXシリーズモジュールとソーラーブリッジのマイクロインバーターを組み合わせた。Read More Here

トランプ関税の影響ジワリ、米で続々と太陽電池の増産計画 海外メーカーが工場新設、国内メーカーも増設を表明

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大手メーカーの増産計画は合計４GWに

　中国などからの安価な太陽電池製品の大量流入により、米国内で生産していた太陽電池メーカーは収益性が悪化し、次々と事業から撤退、または破綻に追い込まれた。日本メーカーの京セラはカリフォルニア州、シャープはテネシー州、そして旧三洋電機（現パナソニック）はオレゴン州に2010年前後に建設された米国内での生産事業から撤退している。

　太陽光発電の導入容量では、米国市場は中国に続き世界第２位の規模を誇るものの、供給面でみると世界に占める割合が微々たるものとなっている。

　国内製造業を保護するため、トランプ政権は今年1月、結晶シリコン太陽電池 （CSPV）の輸入製品に対して4 年間にわたり関税を課すことを決定した。トランプ政権による関税措置の発表後、複数の大手メーカーが米国内での生産拡大を表明した。これら企業の新設・増設計画を合わせると実に4GW近くに達する。

　今年５月末、韓国のハンファQセルズがジョージア州ウリットフィールド郡に太陽光パネル生産工場を建設すると発表した。今年中に着工し、来年2019年に新工場が完成する予定だ。完成時の生産能力は年間1.6GWを超えるという、大規模な計画である。

　他の海外メーカーで米国進出を表明したのは、世界トップのパネルメーカーの中国ジンコソーラーである。同社はフロリダ州ジャクソンビル市に5000万ドルを投資して工場を新設する。 新工場の稼働は今年9 月か10月前を目指している。実は、ジンコソーラーは関税措置の発表前から米国での生産開始を計画していたという（図1）。

図1●メーカー別・太陽光パネル（モジュール）の米国内での生産計画

（注：増設は現在の生産容量に足される増産容量を示す、出所：筆者）

米メーカーも国内で増産を表明

　ジンコソーラーは、200人の新規雇用を2019年末までに創出し、5000万ドルを投資することを条件に、ジャクソンビル市から340万ドル相当の税制優遇措置を数年にわたり受けることになっているという。..Read More Here

パナソニックの太陽電池工場、製造設備がオークション 雇用創出を期待されるも、10年足らずでオレゴンから撤退

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新規雇用を期待されたが…

　「Yes Or No？ Sold！（この金額でよろしいですか？　どうですか？　落札！）」――。5月9日、パナソニックのエコソリューション・ソーラーアメリカが運営していた太陽電池のインゴットとウエハ工場の生産設備がオークションに出された。

　競売にかけられたのは、太陽電池の基板となる単結晶シリコンのインゴット（円柱状の塊）を製造するグロアと呼ばれる単結晶シリコン引上げ装置、インゴットをブロック状に切断（クロッピング、スクエアリング）する加工装置など大型の製造設備から、倉庫とオフィスで使用されていたコンピューター、椅子、ピックニックテーブルなどを含めた計923点に上った（図１）。

図1●オークションに出たパナソニックの単結晶シリコン引上げ装置

（出所：GA Global Partners）

[画像のクリックで拡大表示]

　この工場はオレゴン州セーラムにあり、もともと三洋電機の米国子会社サンヨーソーラーによって2009年に建設された。当時の総投資額は8000万ドル。同社は新規の雇用創出などを条件に、投資額の半分以上の4200万ドルの立地優遇制度による補助金と税額控除をオレゴン州から受け取った。

　2010年にインゴットとウエハの製造が始まり、日本の滋賀工場でのセル（発電素子）生産を支えることになった。2012年にパナソニックがこの工場を三洋電機から買い取ったが、米国太陽電池製造業は中国産の低価格な太陽電池で採算が合いにくくなってきた。

　製造を開始してから7年目にパナソニックはセーラムでのインゴット・ウエハ加工工場を閉鎖することを発表した。2017年10月時点で解雇されたのは100人弱とみられる。

　今年3月になり、米Reich Borthersが土地面積12万9850平方フィートからなるこの倉庫とオフィスを伴った工場を買収すると発表した。買収価格は発表されていない。

　Reich Borthersは、破産、工場閉鎖、再編からなる商業と工業用の資産の買収、管理、処分などターンキーサービスを提供している。今回、同社はパナソニックから買い取った工場のスペースを他の製造業、またはディストリビューションセンター（物流施設）として再利用するため、生産設備などをオークションで売却することになった。つまり、もはや太陽電池のウエア・インゴット工場として存続することはなくなった。...Read More Here

続報・米国の輸入パネル関税問題、メーカー間で賛否が割れる 課税で恩恵を得るのはファースト・ソーラーとテスラ、痛いのはサンパワー

Published at Nikkei Technology Online --- 　米国に輸入される太陽光パネルに関税を課すかどうかで、米国の太陽光発電産業が揺れている（関連記事）。

　これまで、関税が課されたら、太陽光パネルの値段が上がり、国内市場と雇用が大きく収縮してしまう、と懸念する企業が多く、それに沿った報道も多かった。一方で、関税を求めている国内メーカー以外にも、関税で「恩恵」を受ける企業が関税賛成の声を上げ始め、両者による議論が白熱してきた。

ファースト・ソーラーが「関税賛成」を表明

　先月、米国際貿易委員会（U.S. International Trade Commission：米ITC）は、大量に輸入された低価格な結晶シリコン型太陽電池で国内製造業が深刻なダメージを受けたと認定した。

　この決定に対して、米国太陽光発電産業は一団となるどころか、分裂してしまった。 米ITCに貿易救済措置を懇願した結晶シリコン型太陽電池メーカーの米サニバ社と、同じく米国内で結晶シリコン型太陽電池を生産しているドイツに親会社を持つソーラーワールド・アメリカの２社以外の全ては、関税「反対派」にまわってしまったのである。

　しかし、米ITCの損害認定の発表により、今まで沈黙を保っていた米国のビックプレーヤーが「賛成派」につくことを表明した。

　薄膜（CdTe 型）太陽光パネルメーカーの米ファースト・ソーラー社である。同社は薄膜太陽電池において世界トップのシェアを持ち、太陽電池全体の市場でも昨年トップ6位にランクされた。さらに同社は、EPC（設計・調達・施工）サービス事業者としても、世界シェアで首位に立っている（図1）。

図1●電力事業用の大規模太陽光発電所開発で
世界トップのファースト・ソーラー
Credit: First Solar

サンパワーが「反対」に回った理由

　ファースト・ソーラー社は、いち早く電力事業用大規模太陽光発電所向けの市場開拓に成功し、太陽光パネル製造販売だけでなく、大規模システム向けのEPCとO＆M（運用・保守）サービスに展開した。それが、結晶シリコン型が95％を占める世界の太陽光パネル市場での生き残り策だった。

　ファースト・ソーラー社の最高経営責任者（CEO）であるマーク・ウイドマー氏は「米国太陽電池メーカーは海外メーカーとの不公平な競争に直面している。公平かつ効果的な支援策の必要性を強調する」と、ITC宛の手紙に書いて、支援措置に賛成の意を示した。

　一方で、米太陽エネルギー産業協会（SEIA）が反対派の旗振りとなり、安い輸入結晶シリコン型太陽光パネルの恩恵を受けていた輸入会社、施工会社、プロジェクトデベロッパーなどが関税反対のキャンペーンに加わった。SEIAと共に公的な場で反対を唱えるのは、結晶シリコン型太陽電池メーカーの米サンパワー社である。

　サンパワー社は、世界最高の変換効率を誇ったバックコンタクト方式の結晶シリコン型太陽電池セル（発電素子）・パネルの製造・供給で知られる世界的メーカーで、太陽光発電所のEPCサービスやO&Mサービスも手掛けている。...Read More Here

「高密度実装モジュール」で成長する米ソラリア社の戦略 米国で太陽電池メーカーは生き残れるのか

Published at Nikkei Technology Online --- 　米国を代表する太陽光パネルメーカーとしては、高変換効率の結晶系太陽電池で世界をリードしてきたサンパワー (SunPower) と、テルル化カドミウム （CdTe）を使った化合物型太陽光パネルのトップメーカーであるファーストソーラー（First Solar）の2社が挙げられる。この2社に続いて、独自技術を武器に存在感を示し始めたベンチャー企業が登場した。

「短冊」を瓦のように重ねる

　はんだ付けでなくセル（発電素子）を直接、接続するタイプの「高密度実装モジュール」を開発・販売しているソラリア（Solaria）である。同社は、カリフォルニア州フレモントに拠点と、セルの生産工場を構えている。ちなみにテスラ社の電気自動車（EV）工場は、ここから10分ほどの距離にある。

　同社は当初、集光型太陽光発電（CPV）に特化したスタートアップ企業として2000年に設立された。その過程で100件以上の 基板材料、工程、応用、製品、製造機械、自動化などの特許を取得した。　
　そうした技術蓄積をベースに、高密度実装モジュール「PowerXT」を開発した。PowerXTは、単結晶PERC（Passivated Emitter and Rear Cell：裏面不動態型セル）を用いた住宅用太陽光パネル（320～330W/枚）で、変換効率は19％以上である（330W/枚タイプの変換効率は19.3%）。通常の ウエハーを短冊形にカットしたもの（ストリップと呼ばれる）を17枚、瓦のように重ね直接接続して1枚の「PowerXTセル」を製造する（図1）。

図1●ソラリア社の高密度実装モジュール「PowerXT」
Credit: Solaria

リボンとはんだ付けが不要に

　ソラリア社の最高経営責任者 （CEO） であるスビ・シャルマ氏によると、「PowerXT」は、バスバーとストリングリボンの接続がなく、20枚のセルから構成されている。

　同社が独自に開発した工程で17枚のストリップを直接接続する。1枚のウエハー（幅156mm）からは5枚のストリップが取れる。つまり、ストリングリボンとバスバー不要のセル間直接接続プロセスで、セル間のスペースを削減し、パネル（モジュール）の受光面積と美観を改善させたのである。高度なセル相互接続、およびパネル製造プロセスは同社独自の技術と製造機械を使用しているという。

　さらに同氏は、「PowerXT」は従来の太陽光パネルと比べ、20％発電量が多いという。1枚のパネルの発電量が多いことから、使用するパネルの数を減らせ、トータルコストを下げられるとしている。

　また、ストリングを並列に接続しているため、影による出力低下の影響が下がり、「ストリングリボン不要」「はんだ付け不要」という特徴によりシステムの耐久性と信頼性が高まるという...。Read More Here

図2●効率性や耐久性、信頼性の点で利点が多いというCredit: Solaria

米テスラがパナソニックと太陽電池生産で提携、その真意は？ 「トンネル接続」と「ヘテロ接合」、どちらを生産するか？

Published at Nikkei Technology Online --- 先月、米電気自動車（ＥＶ）大手の米テスラ・モーターズ（Tesla Motors）とパナソニックは、共同で太陽電池の生産を米国で始める検討に入ったと、発表した。

米国で「HIT太陽電池」を共同生産

　世界トップレベルの変換効率を持つパナソニックの「HIT太陽電池」（結晶シリコンと非晶質シリコンによるヘテロ接合型太陽電池）のセル製造技術を使い、2017年に太陽電池の生産開始を予定している。生産候補地は現在、米ニューヨーク州バッファローとなっている。

　テスラといえば、この夏、分散型太陽光発電システム販売・施工において米国ナンバーワンの米ソーラーシティ（SolarCity）を26億米ドルで買収すると発表したばかりである。実は、そのソーラーシティは数年前から年間1GWの生産能力を持つ「ギガファクトリー（Gigafactory）」と呼ばれる太陽電池工場を、同じニューヨーク州バッファローに建設している。

SolarCity GigaFacutry Ground Breaking in New York
Credit: State of New York

　ソーラーシティの1GWの太陽電池工場の完成が間近に迫るなか、テスラはなぜパナソニックと太陽電池生産の提携を進めようとしているのか？

「トンネル接続」型技術で効率24％を目指していたが…

　ソーラーシティは、2014年6月に米太陽電池ベンチャーであるシボレ社（Silevo）を２億米ドルで買収した。

　同ベンチャーは、アプライドマテリアズ（Applied Materials）の幹部によってカリフォルニア州シリコンバレーに設立された。結晶シリコンと薄膜のハイブリッドの太陽電池セルの開発・生産を行う会社である。「トンネル接続型」という先端技術を使用して、高効率化しつつ、製造工程を減らし低コストを達成した。同社のトリックス (Triex)と呼ばれるセルテクノロジーの変換効率は22～23％で、世界トップレベルにある。

　既に、カリフォルニア州フレモントでパイロット生産と、...Read More here