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融雪機能付き太陽光発電システムで、災害をゼロに!雪国の安心・安全な暮らしに貢献!株式会社環境システムヤマノ

2018.08.14

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2種類の太陽電池(単結晶太陽光発電パネルとアモルファス発電シート)を組み合わせて屋根全体を覆う

学ぶべきポイント

  • 雪国ならではのシーズをおさえた製品づくり
  • 2種類の太陽電池を組み合わせることで、太陽電池の弱点を克服

国土のおおよそ50%、19万平方キロメートルが「豪雪地帯」に指定されている日本。雪国で暮らす人々にとって、雪とどのように付き合うかは非常に大きな問題だ。雪にまつわる事故も多く、屋根の除雪作業での転落事故では、毎年多数の死者・負傷者が出ている。屋根からの落雪の直撃を受けて下敷きになることもある。

一方で、このような人的被害とは別に、除雪に手がかかることによる経済的な損失も大きい。また、豪雪地帯では人口の減少傾向も全国平均と比べ顕著であり、高齢化率も高く過疎化が進んでいる。除雪の担い手となる若者の減少も大きな課題だ。
株式会社環境システムヤマノの開発した「融雪機能付き太陽光発電システム」は、このような雪国固有の課題を解決する製品だ。

現在、日本各地に設置されている太陽光発電システムだが、雪国での普及は進んでいない。主な原因は、冬場の降雪と日照不足によって、期待される発電量が少ないこと、また積雪の重みに耐えるだけの強度の不足などが考えられる。そんな雪国の環境に合わせて、「融雪機能付き太陽光発電システム」では、2種類の太陽電池(単結晶太陽光発電パネルとアモルファス発電シート)を組み合わせて発電。さらに、太陽光発電パネル上の降雪を融かすことで、除雪のための労力を減らし、発電時間を伸ばした太陽光発電を実現した。2003年には、特許を取得している。

単結晶太陽光発電パネル(単結晶シリコン太陽電池)は発電量が多いものの、発電には強い太陽光が必要で設置場所が限られる。一方で、アモルファス発電シート(シート型アモルファスシリコン太陽電池)は、単結晶太陽光発電パネルに比べ発電量は少ないものの、弱い光でも発電でき、シート状のため設置場所を選ばない。屋根の南面には、単結晶太陽光発電パネル、北側には、アモルファス発電シートと、設置場所に合わせて性質の異なる太陽電池を設置することで、発電効率を上げ、屋根全体を覆うことを可能にした。

また、太陽光パネルを降雪直後から自動発熱させる装置を開発した。通常は電気の発生源となるパネルに逆方向の電流を送り込み40℃前後の熱を生む技術に加え、雪がパネルに触れやすい形状や降雪センサーなどを取り入れている。センサーが降雪を感知すると、融雪制御システムが作動し片側半分が発熱、雪を融かすと一定時間で反対側に切り替わるという省エネ構造だ。

降雪を感知するとすぐに作動して発熱するため、雪を積もらせる前に融かすことができる。そのため、融雪に使用する電力は年間の発電量と比べると少なく、ランニングコストがかからないのも利点のひとつ。融雪に使用しない電力で、家庭内使用電力を補うことができるだけではなく、余剰電力の売電による収益も期待できる。2014年から、産業技術総合研究所の福島再生可能エネルギー研究所(同県郡山市)との実証試験を進め、パネル表面に融雪機能をもたせても好天時の性能には影響がないことや消費電力が大幅に抑えられることなどを確認しているという。

福島県喜多方市某所。「融雪機能付き太陽光発電システム」で被ってある部分は、屋根に雪が積もらない

現在、株式会社環境システムヤマノでは、「融雪機能付き太陽光発電システム」を広める施工店や販売店のパートナーを募集している。「融雪機能付き太陽光発電システム」が降雪地域に使用される太陽光発電システムとして広く普及することで、雪国の高齢化や過疎化の流れをくい止める一助を担うことを期待したい。

■「融雪機能付き太陽光発電システム」とは?
www.k-s-y.co.jp/product

 

企業情報

株式会社環境システムヤマノ

屋根除雪作業中の転落死亡事故や落雪による近隣トラブルを無くす、屋根全面の融雪を可能として融雪ランニングコスト0が可能となり、太陽光発電併用により家庭内使用電力をも補うシステム開発に成功、除雪作業を非人力化することにより降雪地における生活環境の安全・安心な社会に貢献する。

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