汚れによるソーラーパネル
発電効率低下・停止の可能性を未然に防ぐ!

SOLAR PANEL AI INSPECTOR
ソーラーパネル汚れ診断技術

竹内マネジメント×サイエンスパーク

定期清掃から適宜清掃へ

ソーラーパネルのパフォーマンスを維持するために清掃は不可欠です。これまでは一定期間毎に汚れていても(汚れていなくても!)清掃をする定期清掃が一般的でした。

しかし近年、AIを用いた画像処理技術を活用することで、発電に影響が出る汚れに達したときに適切な清掃を行う「適宜清掃」が可能になりました。

SOLUTION
メガソーラー品質維持ソリューション

メガソーラーは建ててしまえばあとは発電してお金を稼いでくれる「メンテナンスフリー」な施設だと主張する事業者は少なくありません。しかし実際には、安全性や長期間の発電能力を維持するためにメンテナンスは不可欠です。

竹内マネージメント(株)とサイエンスパーク(株)が開発を進めているソリューションは、メガソーラーの機能と性能を保つために高い品質とコストのバランスを追及しているO&M事業者様に新しい選択肢をご提供します。

特にこちらのページでは、ソーラーパネルの汚れを定量的に解析し、清掃の要否やタイミングを提示する技術についてご紹介いたします。

LINE UP
ラインナップ

ソーラーパネル汚れ診断技術は、スマートフォンやドローン、監視カメラ等によって撮影した
ソーラーパネル表面の画像から、そのパネルがどの程度汚れているかを推定します。

メガソーラーの規模や立地などによって、最適な撮影方法は異なります。

ソーラーパネルの汚れを診断する3つの検査方式

お手軽スマホ検査

スマートフォンで撮影した画像をクラウドに送信することで、即座に汚れ度合いを診断して清掃の要否を判定します。
比較的小規模な発電所や、僻地に設置されたメガソーラーに対して適した検査方式です。また、試験的に本技術をお試しになりたい場合にも最適です。

しっかりドローン検査

ドローンによって撮影した動画を専用のアプリケーションで解析することで、広い範囲のパネル表面に対して統計的な診断を実施します。
大規模な発電所や、隣接する施設や道路の影響で場所によって汚れ方の傾向が異なるメガソーラーに対して適した検査方式です。

じっくり定点カメラ検査

監視カメラ等を用いて定期的に撮影した画像をクラウド経由で解析し、汚れ度合いを診断します。
遠方にあって点検に行くコストが大きい場合や、長期的な汚れ方の傾向を分析してより効果的な清掃計画を建てたい場合に適した検査方式です。

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お手軽スマホ検査

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TEL
046-255-2544(代)
担当
プラットフォーム部・プラットフォーム営業課 上石

INTERVIEW

開発者インタビュー

未来のメガソーラー・メンテナンスのかたち

サイエンスパークのパートナーとしてメガソーラー・メンテナンスシステムの開発を進めている、竹内マネージメント株式会社 発電事業部の東條氏と岩佐氏に、現在の問題意識とこれからのビジョンについてインタビューをしました。

竹内マネージメント株式会社 発電事業部とは

竹内マネージメント株式会社の母体である竹内グループは神戸市でガソリンスタンド経営を中心にエネルギー事業に携わっています。FIT制度が始まった翌年の2013年3月、もともと所有していた土地に太陽光発電所を設置したのをきっかけに、これまで8年間にわたり安定したメガソーラーの運用を続けてきました。現在はメガソーラー事業で得た収益の一部を新しいメガソーラー・メンテナンスシステムの開発に向けた研究開発に投じています。

東條氏のご紹介

元は無機系メーカーで研究開発とプラント設計を経験したのち、2012年に竹内グループからお誘いを受け、太陽光発電所の設置から参画しました。現在はメガソーラーの運用と研究開発の推進の両方を担当しています。また、開発中のメガソーラー・メンテナンスシステムの引き合い先を探すべく売り込み活動も行なっています。

岩佐氏のご紹介

元はバッテリー系のメーカーを経験したのち、東條さんからスカウトされて竹内マネージメントに移りました。現在は研究開発における実験設計や、モデル仮説の立案や研究企画にも参加しています。

実際にメガソーラーを運用して気づいたメガソーラーの課題

竹内グループでは、メガソーラーの運用を業者に丸投げせず、自社に部門を作ってメンテナンスする道を選びました。実際にメガソーラーを自分たちで運用してみて、今日までに大小さまざまな問題に直面しました。日本中でメガソーラーが運用されているはずなのですが、問題やその解決方法に関する情報は少なく、メガソーラーを管理している他の業者やオーナーに聞いてみると「実は僕たちも困っていた」「解決策があったら助けてほしい」という声がむしろ多く集まりました。そんなことを繰り返すうちに、メガソーラーは、実は課題山積みの世界なのではないかと思うようになりました。

メガソーラーはメンテナンスフリー?

メガソーラーのオーナーの中には、メガソーラーは建ててしまえば後はメンテナンスフリーだと思っている方がいます。一方で、屋外で大電力を取り扱うメガソーラーがメンテナンスフリーなはずがないと考える人もいます。我々は、これはどちらも正解であると考えています。実際問題として、メガソーラーは一般的な設備の中でも特に継続的なメンテナンスが求められる設備のひとつであることは間違いありません。しかしながら、他の設備と違い、メガソーラーは普及の経緯が特殊であることから、メンテナンスフリー”のように見えるべき”設備でもあります。

今後、FIT期間の終了や発電設備寿命が迫る、2030年、あるいは2040年に向けての我々の使命は、メガソーラーがメンテナンスフリーのように見えるように、そしてその裏で、絶えずメンテナンスが行われているような仕組みを作るところにあると考えています。

パネル清掃における環境と人間への負荷

例えば、ソーラーパネルは放っておくと花粉や鳥の糞、自動車の煤などで汚れて発電効率低下の要因となるケースが存在するため、洗浄が必要となる発電所が存在します。ソーラーパネルのメンテナンスを請け負う専門業者と会話をすると、パネル洗浄が特に大変だという声を聞きます。メガソーラーは1MWあたり2トンの水が必要と言われていますが、山間部にあるメガソーラーの場合にはその水を運搬するだけで膨大な労力と少なくないガソリン代がかかります。場合によっては道路がなく、人の手と足で水を運ばなければならない場合もあります。使用する洗剤の環境負荷も無視できません。

このように大変なパネル清掃ですが、清掃の要否判断はほとんどの場合、定期点検に基づくオーナーや業者の勘・経験に依存しています。汚れていないパネルを洗浄してしまったり、その逆も発生しているというのが現状です。本来は、汚れたときに汚れている箇所だけを清掃するべきです。まず必要と感じたのは、汚れを数値化・汚れを見える化する技術であると感じ、ソーラーパネルの汚れ度合いを計測するセンサーを開発しました。次に、水道水の代わりに雨水で汚れを落とす地球に優しいバイオ洗浄剤の開発を行っています。この2つの技術と気象予測により、適切なタイミングでバイオ洗浄剤をソーラーパネルに散布しておくだけで、雨水が汚れを流し去ってくれるというコンセプトはメガソーラーやメンテナンス事業者から高い反響がありました。

パネル清掃のDXは「原因系」から

開発したセンサーと洗浄剤によりパネル清掃の負荷は大幅に低減すると考えているのですが、実用化に向けてさらなる開発が必要です。例えば、汚れセンサーによりパネルの汚れを定量的・客観的に評価することができるようになりましたが、より広い範囲を対象に汚れの数値化を実現するためには、ドローンの画像を使った画像処理が必要です。また、バイオ洗浄剤の散布もこれからの時代はドローンで行うべきでしょう。あるいは、発電所規模によっては定点カメラや、点検作業員のスマートフォンのカメラで画像処理が行えるとより便利です。

ベンチャー企業や大手企業の中には、メガソーラーのDXを推進するソリューションを売り出しているところが見受けられます。しかし内容を詳しく見ると、最終的な発電量やその時の日射量のような「結果系」のデータを頼りに予測や評価を行なっているものが大多数です。結果系は計測と収集が容易なので多くの企業が採用していますが、しょせんはブラックボックスなので予測精度や性能に限界があります。DXで必要なのは予測精度です。竹内マネージメントが大切にしているのは、なぜその発電量になったのか「原因系」に着目してソリューションを組み立てることです。ソーラーパネルの汚れは数ある発電量低下原因のうちの一つに過ぎませんが、原因をひとつひとつ積み上げていくことで、精度が高い予測に基づいた提案が可能になると考えています。

求められる画像処理技術

サイエンスパーク株式会社さんには、ドローンやスマートフォンで撮影したソーラーパネルの画像から汚れの度合いを数値化するための、画像処理アルゴリズムや機械学習モデルの開発をお願いしています。また、Webアプリケーション開発やクラウドシステムの運用でも協力いただいています。発電に影響するパネルの汚れは色、密度、成分の3因子で説明が可能であると考えており、その色と密度から清掃の要否を判定することを目指しています。

TEL
046-255-2544(代)
担当
プラットフォーム部・プラットフォーム営業課 上石