太陽光発電の普及・促進の影で
事業用太陽光発電施設に関する問題編
住宅用太陽光発電システムの電圧上昇抑制問題編
太陽光発電システムに関わる基礎知識編

2014 年 5 月 6 日
NPO 法人

太陽光発電所ネットワーク

調査研究室

主任研究員

中部地域交流会 世話人・相談員
吉田

幸二

1

目次
１．まえがき................................................................................... 7
２．問題・課題 ............................................................................... 8
電圧上昇抑制について ........................................................................................................ 8①事業用太陽光発電施設 .................................................................................................. 10②住宅用太陽光発電システム ........................................................................................... 12

３．事例........................................................................................ 13①事業用太陽光発電施設の事例 ....................................................................................... 13
事例１：岐阜県中津川市 ............................................................................................... 13
事例２：愛知県春日井市 ............................................................................................... 14
事例３：愛知県春日井市 ............................................................................................... 15
事例４：愛知県名古屋市 ............................................................................................... 17②近くにできた事業用太陽光発電施設(野立て)の設置事例 ............................................. 18
事例５：愛知県春日井市 ............................................................................................... 18③住宅用太陽光発電システムでの電圧上昇抑制の事例 ................................................... 23
事例６：静岡県 ............................................................................................................. 23
事例７：岐阜県 ............................................................................................................. 26
事例８：愛知県 ............................................................................................................. 27
経過 ............................................................................................................................ 27
概要 ............................................................................................................................ 31
電力会社よる測定器の取付場所と測定内容等 ....................................................... 31
測定器の取付状況 ................................................................................................... 32
電力会社提供の測定データ検証 ............................................................................. 33
電力会社の測定日の天気概況と発電力量 .............................................................. 48
まとめ ..................................................................................................................... 49

４．問題・課題解決への提案 ........................................................ 50①事業用太陽光発電施設に関して .................................................................................... 50
環境アセスメントの対象事業へ .................................................................................... 50
事業用太陽光発電施設建設のガイドライン策定 .......................................................... 50
光害対策ガイドライン改定 ........................................................................................... 51
2

電力会社側の幹線接続検討 ........................................................................................... 51②家庭用太陽光発電システムに関して............................................................................. 52
電力会社からの供給電圧について ................................................................................ 52
系統連系保護装置認証基準の改定 ................................................................................ 52
電圧上昇抑制の低減・削減 ........................................................................................... 52
電圧上昇抑制の未然防止 ............................................................................................... 53
設置前調査 ................................................................................................................. 53
屋内配線側対策 .......................................................................................................... 53
電気事業者側対策 ...................................................................................................... 53
標準化......................................................................................................................... 53
トラブル対応について................................................................................................... 55
費用負担について .......................................................................................................... 56
住宅への引込について ............................................................................................... 56
再エネ発電促進賦課金及び太陽光発電促進付加金について ..................................... 56③系統情報について .......................................................................................................... 57④電力の需要と供給と普及促進政策について.................................................................. 58⑤系統連系の判断基準や連系接続先 ................................................................................ 59⑥買取制度における地元への利益の循環 ......................................................................... 59⑦発電事業者の適正な負担 ............................................................................................... 59

５．資料........................................................................................ 61
国土交通省住宅局建築指導課 ........................................................................................... 61
国住指第４９３６号 平成２３年３月２５日 .............................................................. 61
国住指第１９４９号 平成２３年９月３０日 .............................................................. 62
建築基準法施工令 第 9 章

工作物 第 138 条 (工作物の指定) 抜粋 ...................... 63

環境アセスメント 抜粋 .................................................................................................. 64
国土交通省 ..................................................................................................................... 64
愛知県 環境アセスメント

抜粋 ................................................................................ 67

光害対策 ............................................................................................................................ 68
環境省 光害対策ガイドライン 抜粋 ......................................................................... 68
JPEA 太陽光発電協会 太陽光発電システムの反射光トラブル防止について ........... 69
経済産業省 ........................................................................................................................ 70
北海道における大規模太陽光発電の接続についての対応 ............................................ 70
沖縄本島における太陽光発電の接続についての対応 ................................................... 70
メガソーラー接続時の工事負担 .................................................................................... 70
連係や電圧上昇抑制に関する電力会社のパンフレットの抜粋 ........................................ 72
東京電力 ........................................................................................................................ 72
中部電力 ........................................................................................................................ 72
3関西電力 ........................................................................................................................ 73
電圧上昇抑制に対する電力会社の対応等 ..................................................................... 73
太陽光発電大量連系に伴う電力会社の対応について....................................................... 74
電力会社による低圧配電線の事例 .................................................................................... 75
愛知県春日井市① .......................................................................................................... 75
愛知県春日井市② .......................................................................................................... 78
愛知県小牧市① ............................................................................................................. 85
愛知県小牧市② ............................................................................................................. 87
愛知県小牧市③ ............................................................................................................. 90
自治体等による太陽光発電施設設置等に係る条例や規制等 ............................................ 93
秋田県由利本荘市 .......................................................................................................... 93
福島県 ............................................................................................................................ 94
茨城県那須郡那須町 ...................................................................................................... 94
山梨県南都留郡忍野村................................................................................................... 94
山梨県南都留郡富士河口湖町........................................................................................ 95
長野県佐久市 ................................................................................................................. 96
石川県金沢市 ................................................................................................................. 96
静岡県宇都宮市 ............................................................................................................. 97
兵庫県神戸市 ................................................................................................................. 97
福岡県福岡市 ................................................................................................................. 97
大分県由布市 ................................................................................................................. 98
大分県市長会 ................................................................................................................. 99
内閣官房地域活性化統合局

内閣府地域活性化推進室(長野県提案) ......................... 100

使用した測定器等 ........................................................................................................... 101
電力会社の使用測定器................................................................................................. 101
日置 クランプオンテスタ

3168 ............................................................................. 103

web カメラによる電圧上昇抑制の記録 ....................................................................... 104
三和電気 DIGITAL MALTIMATER PC510 ............................................................ 105
DIGITAL MALTIMATER とビデオカメラを利用した簡易的な測定観測方法 ......... 106
準備編 ................................................................................................................... 106
測定観測編 ............................................................................................................ 106
まとめ編................................................................................................................ 106
測定器の測定データの相関(器差)等について ............................................................. 107
日置 検定済測定器 ： 電力会社測定器 ............................................................ 107
日置 検定済測定器 ： 未検定測定器 ................................................................ 108
吉田家の住宅用太陽光発電システム .............................................................................. 109
概要図 .......................................................................................................................... 109
パワコン ...................................................................................................................... 110
整定値 .......................................................................................................................... 1104太陽光パネル ............................................................................................................... 111

６．太陽光発電システムに関わる基礎知識................................. 112①電気の基礎知識 ........................................................................................................... 112
電気 .............................................................................................................................. 112
電子と電荷 ................................................................................................................... 113
銅の原子構造 ............................................................................................................... 114
電子と電流の向き ........................................................................................................ 115
導体と絶縁体 ............................................................................................................... 116
電流 .............................................................................................................................. 117
直流 ........................................................................................................................... 117
交流 ........................................................................................................................... 118
交流の実効値 .........................................................................................................119
電圧 .............................................................................................................................. 120
抵抗 .............................................................................................................................. 121
直列接続の合成抵抗 ................................................................................................. 121
並列接続の合成抵抗 ................................................................................................. 121
直並列接続の合成抵抗 ............................................................................................. 121
オームの法則 ............................................................................................................... 122
電力と電力量 ............................................................................................................... 123
ジュール熱 ................................................................................................................... 124
ジュールの法則 ........................................................................................................ 124
ジュール熱による損失 ............................................................................................. 124
ジュール損 ............................................................................................................... 125
まとめ....................................................................................................................... 125
変圧器 .......................................................................................................................... 125
原理 .......................................................................................................................... 125
変圧、巻数、変流の関係 ......................................................................................... 126②送電・配電の基礎知識 ................................................................................................ 127
送電・配電の概要 ........................................................................................................ 127
高い電圧で送電する理由 ......................................................................................... 128
開閉器 .......................................................................................................................... 129
電圧自動調整器 ........................................................................................................... 130
電圧自動調整器(SVR) .............................................................................................. 130
電圧自動調整器(TVR) .............................................................................................. 132
柱上変圧器 ................................................................................................................... 133
自動電圧調整型柱上変圧器 ...................................................................................... 134
需要変動に伴う幹線の電圧変動 .................................................................................. 135
5配電・配線 ................................................................................................................... 136
単相 3 線式 ............................................................................................................... 136
低圧三相 3 線式 ........................................................................................................ 136
電気引き込み ............................................................................................................ 137
配電盤....................................................................................................................... 138③配線材の基礎知識 ........................................................................................................ 139
柱上変圧器や低圧配電線から引込線取付点までの配線材 .......................................... 139
パワコン～配電盤～引込線取付点までの配線材 ........................................................ 140
配線材資料 ................................................................................................................... 141
CV ケーブル ............................................................................................................. 141
VVR ケーブル .......................................................................................................... 143
DV ケーブル............................................................................................................. 144
電圧降下の計算式 .................................................................................................... 145④電圧上昇抑制問題に関する基本知識........................................................................... 146⑤同一バンク(変圧器)問題に関する基本知識 ................................................................. 154⑥変圧器越えでの逆潮流について .................................................................................. 156
変圧器と回路 ............................................................................................................... 156
変圧器の等価回路 ........................................................................................................ 156
変圧器越えでの逆潮流について .................................................................................. 159⑦パワコン ...................................................................................................................... 163
太陽光発電システムにおける役割 .............................................................................. 163
変換効率 ...................................................................................................................... 163
パワコン比較 ............................................................................................................... 164

７．著作権、免責事項とお願い .................................................. 166
８．引用・出典先等について ...................................................... 167
９．著者...................................................................................... 168
１０．あとがき ........................................................................... 168
１１．NPO 法人太陽光発電所ネットワーク ............................... 169

6１．まえがき再生可能エネルギー買取制度などの普及・促進政策により飛躍的に事業用太陽光発電施設や住宅用太陽光発電システムの設置件数が伸びています。それに伴いさまざまな問題や課題が発生しています。
事業用太陽光発電施設に関しては経済産業省には行政責任があります。建築基準法の緩和条件(告示 1002
号発布の経緯)によると、「電気事業法において安全性が担保されることを前提に建築基準法施行令を改正し、準用対象としないこととする」となっていますので、電気事業法がカバーしていない部分については、そのことを経済産業省と国土交通省で確かめて、必要な法改正を行い、公共の福祉に資するべきということになります。特に野立て注 1 の事業用太陽光発電施設の建設には法改正等により開発許可が不要であったり、チェ
ックや監視の目が届かなく、地域住民不在の状態で進んでいる場合もあります。今回、確認できた事例は氷山の一角と思われます。既に一部の自治体では地元協議を義務付ける規制や住民に与える影響と景観等に関する規制も始まっています。早急に関係省庁と自治体が協力して現状調査を行い、法や条例等に不備・不足があれば早急に改正の検討が強く望まれます。ご紹介する事例の中には事業用太陽光発電施設の建設前から
建設後のフォローまで地域住民との間で話し合いが持たれてスムーズに進んだ案件も含みます。
住宅用太陽光発電システムに関しては、太陽光発電協会(JPEA)、電力会社、電圧自動調整器や変圧器などの幹線機器メーカーやパワーコンディショナー(以下パワコン)メーカーなどが協力し、太陽光発電により発電された電力が電圧上昇抑制で制限されるとことなく、できる限り有効に活用されるように法や規則等の改正とともに早急な対応が必要です。
このレポートで現状確認されている諸問題とそれを解決するための制度及び技術的な提案を記します。

出典：GATAG(http://free-images.gatag.net/)
尚、一般の方向けに電気、送電・配電、配線材、電圧上昇抑制問題や同一バンク(変圧器)問題に関する基礎知識編を巻末に記載しましたので参照ください。
以上*1 土地に自立して設置するタイプ

7２．問題・課題
電圧上昇抑制について
太陽光発電システムは連系接続先である電力会社の配電網の需要や供給の変動に伴った電圧変動により、電圧上昇抑制が発生する可能性がありますので、電圧上昇抑制について簡単に説明します。
「電圧上昇抑制」とは？
何処の「電圧」？

⇒

何故「上昇」するのか？

⇒呼んで字のごとく、「電圧」の「上昇」を「抑制」することです。

パワコンの出力電圧です。
⇒

電気は水の流れと同じで水位(電圧)が高い方から低い方に流れます。余剰電力等を逆潮流によって電力会社の系統側へ流すには、電力会社からの供給電圧より電圧を高くする必要があります。電力会社が配線する変圧器から引込線取付点注 1、設置者側が配線する引込線取付点から配電盤、配電盤からパワコンまでの配線材にはそれぞれ抵抗成分があり、電流を多く流そうとするほど電圧上昇します。
パワコンの出力電圧(V)＝配線材の電圧上昇分(V)＋電力会社からの供給電圧(V)
パワコンの出力電圧(V)＝配線材の抵抗分(Ω)×電流(A)＋電力会社からの供給電圧(V)何故「抑制」されるのか？

⇒

家庭用の低圧については電気事業法によって 101±6V と「規定の電圧」が定められており、この値を逸脱しないこととなっています。これにより電圧が高くなりすぎて家電が壊れる、
電圧の低すぎによる誤動作のないようになっています。電力会社は屋内配線と通って末端にある電気機器までの電圧降下を考慮して高めの電圧で配電しています。パワコンの整定値も同様に家屋内の電圧が高くなりすぎないようにする設定(制限)であり、メーカー出荷時の設定は 107V が一般的です。

変圧器

引込線

低圧配電線

メーター

引込柱

引込線取付点配電盤

引込口配線*1 受電点とも言い、電力会社と電気契約者(需要者)との責任分界点でもある。
8

パワコン

屋内配線

「規定の電圧」はどの「地点」での値か？

⇒

本来は引込線取付点ですが、条件が整えば引込柱としてもよいと「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン」に記述されています。
電力会社からの供給電圧が 101V でパワコンの出力電圧が 103V であれば問題ありませんが、供給電圧が107V ぎりぎりの場合は、パワコンは規定値に収まるように出力を制限して 107V よりも高い電圧を発生する
ことを抑制します。すると、電力会社からの供給電圧よりもパワコンが同電圧ないしは低電圧となり電気の移動が起きないので「電気が売れない！」という事態に陥るのです。
パワコンの出力電圧(V)＝配線材の抵抗分(Ω)×電流(A)＋電力会社からの供給電圧(V)
この式、何処かで見た(習った)気がしませんか？実は中学校で習った一次関数(y=Ax+B)の式そのものです。
パワコンの出力電圧(y)＝配線材の抵抗分(A)×電流(x)＋電力会社からの供給電圧(B)
y

＝

Ax ＋

y：パワコンの出力電圧(V)B

y

A：配線材の抵抗分(Ω)
x：電流(A)

B
x

B：電力会社からの供給電圧(V)しかし系統連系した太陽光発電システムの場合はパワコンの整定値という上限の条件が付きます。
パワコンの出力電圧(V)＝配線材の抵抗分(Ω)×電流(A)＋電力会社からの供給電圧(V)≦整定値(V)
天気の良い昼 12 時頃、発電による電流(A)を一定と仮定すると電圧上昇分の電圧(V)も一定となるので、その時に工場等が昼休憩になり設備が停止することで高圧幹線の需要(電流)が減り電圧が上昇(電流が減る分、電圧降下が減少)、それに伴って変圧器から供給される低圧の電圧も上昇する。その場合、パワコンの出力電圧はそれに伴って上昇することになり、場合によっては整定値まで到達して電圧上昇抑制となります。
同様に太陽光発電システムで発電することは需要を減らすことに繋がり、幹線の電圧上昇に少なからず影響します。
同じ 3.0kW の発電量(≒100V30A の電流)であっても抑制が掛かる時と掛らない時、1.7kw と少な目の発電量(≒100V17A の電流)であっても抑制が掛る時があるのは太陽光発電システム単体の問題ではなく、変圧器からパワコンまでの配線材の抵抗分で発生する電圧上昇と需要の変動に伴う電力会社からの供給電圧の上昇が大きく絡む問題です。

9

①事業用太陽光発電施設
野立て
1.公害、自然環境への影響
・擁壁固定用の生コンクリートの河川への流出・余剰土砂の河川への不法投棄・雑草防止のためのコンクリート施工による雨水の用水路への流れ込みによる下流域への影響
輻射熱による周辺温度上昇
2.擁壁や PV システムの構造安定
・隣接する河川や土地との境界に設置する擁壁や PV システムの加害物化の可能性
3.住環境への影響
・建設及び工事に関する地域住民に対する非通知問題(不信感、騒音)
・パワコンや換気ファンによる騒音
・パワコン稼働によるラジオノイズ(電磁波)の発生
・太陽光パネルからの反射光による光害
・高圧幹線への直接送電に伴う電圧変動が同じ幹線に変圧器を通して接続されている住宅用太陽光発電シス
テムへの電圧上昇抑制という形での影響

事業用全般
1.幹線占有問題
・市街地などで需要に見合わない大規模な太陽光発電施設が高圧(6,600V)に系統連系されると、高圧幹線の電圧が上昇してしまい、後発で売電事業を計画しても系統連系ができない。

10

2.買取制度の問題
・現行の買取制度では太陽光発電促進付加金(太陽光サーチャージ)として、電力会社毎に買い取った量に応じて電力会社管内の需要者が一定の割合で負担することになっています。
太陽光発電促進付加金の特徴(抜粋)「太陽光発電促進付加金の単価は、お住まいの管内の電力会社が買い取る費用の総額によって異なるため、電力会社ごと、年度ごとに変わります。」
http://www.enecho.meti.go.jp/category/saving_and_new/saiene/kaitori/surcharge.html
資金力などのがある大都市圏の企業が、電力会社管轄を超えて大規模太陽光発電施設を建設して運用する
場合、建設や保守を請け負う地元企業に多少の利益の循環や雇用の機会はあるものの、売電益のほとんどが企業の本社など所在地へ流れてしまうために発電事業所のある電力会社管内への利益の循環がほとんどされず、メガソーラーなどで太陽光発電の普及とともに太陽光発電促進付加金による地元の負担だけが増えていきます。管内の一般の需要者(家庭や事業所)はインフラを使用するための需要者としての基本料金などを負担しているが、電力会社管轄を超えて事業を行う者は、インフラを使用するための需要者としての基本料金などを負担していない場合が多い。これは電力会社管轄を超えない場合であっても同様である。

太陽光発電促進付加金
売電益

売電益
太陽光発電促進付加金
太陽光発電促進付加金

売電益

出典：「電力会社」ウィキペディア(http://ja.wikipedia.org/wiki/)11

②住宅用太陽光発電システム
同一バンク(変圧器)における電圧上昇抑制
・後発の住宅用太陽光発電システム設置者への電圧上昇抑制改善の為の幹線機器の改修費用負担
・既存(先行)の住宅用太陽光発電システム設置者の置き去り(整定値が低く設定されている可能性があり電圧上昇抑制が出易い)
電圧上昇抑制と整定値
・幹線全体の需要の変動、低圧配電線、引込線、引込口配線や屋内配線に起因する電圧上昇抑制
・住宅用太陽光発電システムの設計、販売、施工する方や住宅用太陽光発電システムの設置者の知識、スキル等

事例で後述する野立ての事業用太陽光発電施設の多くは、住民への事前の説明や工事案内などがなく地域
住民不在で建設が進められており、光害・騒音・電磁波(ラジオノイズ)が建設後に問題になっています。
又、野立ての施設は建築基準法の準用外の場合が多く、「光害などを自治体の建築指導課等へ問い合わせても対応していただけない」とある自治会役員。

太陽光発電の普及・促進の影で上記のような様々な課題・問題が存在します。

12

３．事例
①事業用太陽光発電施設の事例

事例１：岐阜県中津川市
2013 年 9 月 5 日

環境フェスタ中津川の太陽光発電所ネットワークのブースにおいて、次の相談を受けた。

「メガソーラーができて、車などで通るときに AM ラジオがノイズで聞こえなくなる、太陽が西に傾いているときに反射光が眩しい、ファンか何かの音が大きいけど問題はないのか？」

環境フェスタ中津川の閉会後に立ち寄った現場
2013 年春頃

太陽光発電所稼動

道路を奥から手前に AM ラジオを流してゆっくり走行したところ、パワコンに近づくにつれてノイズが大きくなり、パワコンの横では音声がほとんど聞き取れなくなりました。
変圧器かパワコンのどちらからの発生かは確認できませんが、ファンの作動音が隣接する道路でも大きく聞こえた。
道路を南東から北西に向かって下っていく方向に移動した場合、太陽光パネルが道路面より低い位置であるため、太陽が西に傾くと左斜め前方から歩行者や車両乗車中の人に反射光が入る可能性があります。
周辺で聞き取り調査を行ったところ、以前は牧草地であった。施設ができた後に雑草防止のために敷地全面にコンクリート施工された。それにより雨水が全て用水路へ排出され下流域への影響の可能性や輻射熱に
より周辺温度の上昇の可能性があります。

13

事例２：愛知県春日井市

http://goo.gl/maps/eTIuN
2012 年年末 工事開始
住民が工事業者(電気工事に来た中部電力系のトーエネックと思われる作業者)に聞いたところ、問題ないとのこと。(中部電力が言うのだから問題ないだろうと思った)

施設全体
2013 年 3 月頃

稼動

7～８月は 15 時過ぎから 2〜3 時間、反射光が住宅の西面に当たるようになり、暑く感じるようになった。
聞き取りを行った 9 月末の時点では太陽の軌道が変わったため反射光は住居に当たらない。
14

事例３：愛知県春日井市
建設前から住民との間で話し合いが持たれて進められて事例です。

http://goo.gl/maps/291Tl
2013 年 4 月

第 1 回説明会開催

2013 年 5 月

第 2 回説明会開催

2013 年 6 月 造成開始
2013 年 7 月 本体工事開始
2013 年 8 月 完成

15

施設全体

直射する太陽光と太陽光パネルからの反射光架台への太陽光パネルの取り付けが始まったことで、一部の住居に反射光が照射するとととなり、住民から眩しいとの苦情がでました。
現在、工事業者による住民への反射光の状況の確認と対策に対する要望の聞き取りを実施・対応中です。
2013 年 12 月中旬

苦情のあった一部の住宅への対策が行われました。

16

事例４：愛知県名古屋市

有松地区

http://response.jp/article/2011/06/11/157805.html

https://goo.gl/maps/TRloy

2011 年、中日本高速道路（NEXCO 中日本）が名古屋第二環状自動車道の植田地区、有松地区、鳴海地区の 3 か所に太陽電池モジュールを合計 9500 枚、約 2MW の太陽光発電施設を運用開始。
2013 年、近隣の事業者が自社工場の屋根で売電事業を計画したが、電力会社から中日本高速道路の発電施設と同じ幹線系統のため売電では接続できないと連絡あり。これは市街地において需要に見合わない大規模
太陽光発電施設が設置され、高圧幹線(6,600V)に連系接続されたことで、配電用変電所からの同一幹線又同系統では他の売電からの受け入れができないほどに、高圧幹線の電圧が上昇してしまっている考えられる。

17

② 近 く に で き た 事 業 用 太 陽 光 発 電 施 設 (野 立 て )の 設 置 事 例
太陽光発電システムが設置してある住宅に接続している引込線、柱上変圧器の上流が同じ高圧幹線であり、電柱 1 本下流側の事業用太陽光発電施設から直接送電されるが、他に電力消費をする工場などがないため送電される高圧の電圧変動の影響を直接的に受ける可能性があります。

事例５：愛知県春日井市

幹線末端

幹線上流

幹線分岐点

PV 設置宅http://goo.gl/maps/3EH47
周辺は市街化調整区域。~1990 年代は雑木林、2003 年頃に飲食関係の施設建築の為に開発申請がされたが、擁壁等の問題で計画が頓挫したらしいと住民の方に聞いた。
2013 年に入ってから擁壁工事が再開され、夏頃には擁壁工事のために一時山積みされていた土を崩して整地が始まった。
2013 年 8 月 18 日以降、支柱(仮設足場用単菅同等)を打ち込み始めた。かなりの騒音が数日続いたが、擁壁工事及び整地作業に関しては周辺住民への連絡などは無く日中の騒音に悩まされたとのこと。
2013 年 8 月 20 日には支柱の打ち込みがほとんど終わり、敷地の南端で架台と太陽光パネルの取り付けが始まった。その時始めて周辺住民が事業用太陽光発電施設の建設であることを知った。
2013 年 8 月 20 日以降におかしいと思われる状況について写真撮影し、愛知県及び春日井市の管轄部署に数回にわたり連絡した内容を下記に示します。

18

2013 年 8 月 23 日

愛知県、春日井市と CC で経済産業省へ送信した最初のメール

堤防道路及び法面への土砂の投棄、擁壁用コンクリートブロック放置、擁壁用コンクリートブロックの隙
間から土の流出、河川への生コンクリート流出、私有地の盛土の市道への流出、堤防道路の封鎖・占有

施設全体

施設北側道路面(敷地内盛土の市道への流出)

19

新坂下橋南側(土砂投棄)

新坂下橋南側(土砂投棄).

新坂下橋南側(土砂投棄)

南側先端(土砂投棄)

西側擁壁(神屋川への生コンクリート流出)

西側擁壁(神屋川への生コンクリート流出)20

西側擁壁(隙間からの土の流出)

堤防道路(擁壁用コンクリート製ブロック放置)

約 39 ㎝

堤防道路封鎖・占有

新坂下橋南側(土砂投棄)

神屋川への生コンクリート流出及び敷地内盛土の市道への流出については春日井市の指導により、是正されました。

2014 年 5 月 6 日現在、・市道への流出した盛土の撤去はされたが恒久的な対策は未実
・パネル下を車両(ガソリンなどの危険物、可燃物)の車庫として利用

21・河川(堤防道路含む)に投棄された土砂、コンクリート製ブロックは未撤去
・2m を超える擁壁だが建築基準法に適応しているか市では確認できていないとのこと・柵による堤防道路の封鎖・占有状態

A

C

B

国土地理院に地図に堤防道路が記載

A 点の現況

B 点の現況：雑草が生い茂るがいたって正常な状態

C 点の現況

22

③住宅用太陽光発電システムでの電圧上昇抑制の事例

事例６：静岡県
既存(先行)の住宅用太陽光発電システム設置者の置き去り
同一変圧器への 2 軒目の住宅用太陽光発電システムが接続されたことにより、以前から設置されていた住宅において電圧上昇抑制が発生するようになった。

高圧線
変圧器 30KVA
低圧線
メッセン

具体的な内容2008 年 1 月

1 軒目

既設住宅に太陽光発電システム(パネル容量 5KW パワコン 5.5KW)を設置

最寄りの柱上変圧器の容量は 30KVA で 7 軒の住宅に配電2012 年 7 月

同一変圧器から配電中の別の既設住宅に 2 軒目の太陽光発電システムが設置
電力会社からは影響の有無などの連絡等なかった。
1 軒目の太陽光発電システムで電圧上昇抑制が発生するようになった。
1 軒目のパワコンの整定値は既に 108V
２軒とも変圧器から引込線取付点までは引込線の長さは約 30m

23変圧器の回路と実際の抵抗とリアクタンス

r1

I1

電源

～
○

鉄心

jx1

r2

I2

V2

E2

E1

V1

jx 2

Z

負荷

Z

負荷

ニ次巻線

一次巻線

Φ
(巻数 N2)(巻数 N1)

r1：一次側巻線抵抗r2：ニ次側巻線抵抗

jx1：一次側漏れリアクタンス jx2：二次側漏れリアクタンス

二次側換算の等価回路

r1
a2

aI1

電源

～
○

jx1
a2

r2

jx 2

E1
 E2
a

V1
a

I2

V2

同一変圧器に複数の太陽光発電システムが接続された場合負荷の代わりにパワコンを接続し、逆潮流のモデルで確認する。尚、電力会社向け変圧器の仕様は社外秘なので、新 JIS トップランナー油入り変圧器 30kVA の公開されている巻線抵抗のみで試算する。

I 2 a  I 2b

～
電源 ○

r1
a2

V1
a

r3 a

r2

r4 a

r5 a

V2

I2a

PCO a

r3 b

r4 b

r5 b

パワコン

I 2b

変圧器

r1 = 13.6Ω、r2 = 0.0080Ω

PCO b

配線材の抵抗r3a、r3b：変圧器二次側～受電点
r4a、r4b：受電点～配電盤
r5a、r5b：配電盤～パワコン
24

パワコン

30kVA 変圧器の二次側換算のインピーダンス

Z

r1
13.6
 r2 
 0.0082  0.011642
2
a62.857 2

一軒の住宅からのみ 20A が逆潮流した場合の変圧器における電圧上昇分

V  I1a  Z  20  0.011642
 0.23284
ニ軒の住宅から各々20A が逆潮流した場合の変圧器における電圧上昇分

V  ( I1a  I 2 a )  Z  (20  20)  0.011642
 0.46568
二軒の住宅から逆潮流があると変圧器における電圧上昇が大きくなることがわかる。

配線材インピーダンスと 20A 時の電圧上昇分
DV14 ㎜ 21.36Ω/km

30m

CV14 ㎜ 2

1.34Ω/km

15m

1.36×30÷1,000+1.34×15÷1,000=0.0609
V=0.0609×20＝1.218V

この電圧上昇の試算は新しく開発・規格化された新 JIS トップランナー油入りの変圧器で巻線抵抗のみを考慮したしたものであるが、トップランナー以前の変圧器に比べ 32.8%以上のエネルギー消費効率が高まっており、電力消費時の電圧降下、逆潮流時の電圧上昇が抑えられていると考えられる。
新たなトップランナー対応の変圧器の JIS 改正（JIS C 4304、4306）
http://www.meti.go.jp/press/2013/05/20130520001/20130520001-3.pdf
新 JIS トップランナー油入り変圧器
10kVA

r1 = 37.4Ω、r2 = 0.042Ω

20kVA

r1 = 16.9Ω、r2 = 0.019Ω

30kVA

r1 = 13.6Ω、r2 = 0.0080Ω

容量が大きいほど巻線抵抗が小さくなり、電圧上昇が小さく抑えられる。

旧来から使用されている電力会社向けの変圧器は新 JIS トップランナー油入りの変圧器に比べエネルギー
消費効率が低いと想像できるが、公共インフラの機器でありながら仕様が公開されておらず、需要者側で検証ができない状況である。

この試算結果により変圧器におけるインピーダンスが電圧上昇抑制に影響することが確認できた。

25

事例７：岐阜県
同一変圧器で３軒目による変圧器交換問題
販売と施工をされている方の生の声です。
「私が見てきた中では、パワコンの整定値を 109V に上げて対応する事例や電力会社負担の変圧器のタップ変更(変圧器ごと交換)がほとんどです。PV 新設申請時に表面化したことがありますが、PV 設置を断念という結末でした。時間をかけて動き、全部無駄になってしまいました。タダ働きでした。なので、業者やユーザーは初めからやらないように動くことが多いです。無理して設置し、設置後に電圧上昇抑制が発生して、業者はまた走りまわることになる。ただ、業者の中では売りっぱなしの方が多く、ユーザーからの電圧上昇抑制の声に「電力会社とユーザーの問題だから、直接電力会社に相談してください」と言っている方もいるようです。そういった業者は、電圧上昇抑制の原因がすべて電力会社にあると考えている方で、対応方法を知らないからなのです。もっと勉強をしないといけないです」

上記の断念した事例ではないですが、同一変圧器に太陽光発電システム付 2 軒/6 軒中の状況

26

事例８：愛知県
電圧上昇抑制と整定値の変更について実際の事例で、解決するまでの道のりを紹介します。また同じ高圧幹線で且つ近隣に事業用太陽光発電施設（野立て）が接続され、その送電時の電圧変動が電圧上昇抑制となって影響がでることが懸念される事例です。

経過2001 年

2006 年

太陽光発電システム付きの新居建築・入居

以前より電圧上昇抑制状態を表す「-26-」が日中に表示されることがあり、休日に観察したとこ

ろ、昼間に長時間に亘り電圧上昇抑制状態。工務店を経由で電力会社に連絡し打ち合わせを実施。

打ち合わせの結果、電力会社が柱上変圧器、引込線、配電盤の 3 ヶ所を測定器で測定を実施する。

27

柱上変圧器

引込線

配電盤

測定器

測定の結果、変圧器を住宅裏にある電柱へ移動、引込線を太いものに入れ替えを電力会社が実施、しかし電圧上昇抑制がなくなるほどの大きな改善効果は確認できず。
電力会社の説明によれば、ここは幹線の末端。柱上変圧器に接続されているのは我家と信号機のみ。

←幹線上流側

変圧器移設

幹線末端
↓

↓

電力会社より新たな対策案の提示もないまま現在に至る。

28

2013 年 8 月下旬 事例５の事業用太陽光発電所の建設がされることが分かり、電力会社に問い合わせした
ところ、発電された電気は住宅と同じ幹線の高圧に接続されるとのこと。住宅から余剰電力は信号機で少しばかり使用され、残りは変圧器を経由して高圧側へ流れるので、事業用太陽光発電施設から送電される電圧の変動の影響を受ける可能性があり、電力会社へ相談。

引込柱変圧器←幹線上流側高圧接続点
事例５の事業用太陽光発電施設

我家

↓

↓

↓
2013 年 9 月 4 日の朝 8 時台に発電 1.7kw で電圧上昇抑制が発生

9 月 4 日 8 時 43 分

1.7kw

電圧上昇抑制発生

電力会社に対して以前から電圧上昇抑制が掛かっており、事業用太陽光発電施設が連系されるとさらに状況が悪くなる可能性があり、連係前後で影響の有無を調べたく連系開始日の問い合わせを実施したが個人情報のため回答できないとのこと。又、低圧と高圧で担当営業所が異なっており、かつ電力会社は平日日中しか電話対応不可なので、何度も勤務先での昼休憩に電話をした。
2013 年 9 月 10 日

電話にて事業用太陽光発電施設の連係前から電圧上昇抑制の調査測定実施の依頼をし、当初 16 日の週早々に測定器を取り付けると回答あり。
2013 年 9 月 18 日

夕刻に事業用太陽光発電施設からパワコンの作動音、電力会社の高圧担当営業所に直接に問い合わせしたところ 9 月 18 日から連系したとの回答。事業用太陽光発電施設の影響有無を判断するため

29

の連系前の貴重な電圧変動のデータを取得出来なかった。また測定器の取り付けも 23 日以降でしか対応できないとのこと。
2013 年 9 月 26 日

改めて電力会社と打ち合わせを実施、過去の経緯も含めて相談し、電圧上昇抑制の原因を切り分けるために、柱上変圧器、WHM(メーター)と配電盤の３ヶ所に測定器を取り付けて測定することになりました。又、今回は 9 月 4 日朝の発電量の少ない時にも電圧上昇抑制が発生したため、日中の電圧変動を確認するために測定データと幹線経路等の情報の提供を依頼。
2013 年 9 月下旬

1 週間測定したが、この間は天候に恵まれず曇りの多い日が続き、電圧上昇抑制もあまり起こらず。
2013 年 10 月中旬
ましては 9/29

電力会社より測定結果とそれに関する見解と対策処置案を提示された。測定結果とし13:24 の最大値での状況で各測定点の電圧は次の通り。

「柱上変圧器：105.8V

WHM：106.3V

配電盤：106.5V

で電圧的には問題は無いとのこと。」

パワコンから配電盤までも 0.5V 程度あるものと想定される。
対策案としてパワコンの整定値をもう 1 段上げてくださいとのことで、パワコンの設定表と現在の設定を確認したところ、進相制御：215V、出力制御：217V となっていた。
1 段階上の設定は進相制御：218V、出力制御：220V となるため、電力会社が持ち帰って確認するとのこと。電力会社から確認した結果の連絡があり、1 段階上への変更は規定値を外れるとのことで、検討に時間を要するとの連絡があり。
後日、計算上は規定値をはずれるが、実測により対応すると連絡があり、手順として下記の通り。
① 整定値を 110V(出力制御：220V)へ変更し、変更日を書類に記入する。
② パワコンの整定値を変更後、電力会社に連絡をし、引込柱にて電圧を測定する。
③測定の結果、問題なければそのまま使用する。電圧が規定値を超えるようであれば、一旦元に戻して対応を検討する。
2013 年 11 月上旬

電力会社の指示に従い、パワコンの整定値を変更して運用開始。同時に電力会社が引込柱での電圧の測定開始。今回はパワコンから配電盤までの電圧降下を確認するため、施工業者の方から測定器を借用して電力会社の測定期間に合わせて測定を実施する。
2013 年 11 月中旬

電力会社での測定の結果、柱上変圧器：最大 105.2V、平均 103.1V と問題無いとのこと。測定した期間はあまり天候に恵まれず、発電量も少なく幹線の電圧上昇に与える影響が少なかった、結果として電圧上昇抑制のエラーは確認されなかった。

30

整定値の変更で 10 年近く悩まされた電圧上昇抑制は解消されたとか思いますが、隣接の事業用太陽光発電
施設からの送電を含む幹線側の影響で屋内の電圧が異常に高くなることがあったので、家電への影響について懸念が残されたままです。整定値の変更でも同様と考えます。また天候に恵まれない時の電力会社によるデータ測定の有効性に疑問が残ります。

概要
電力会社よる測定器の取付場所と測定内容等

①
柱上変圧器

パワコン

集電箱

④

②

W
H
M

①供給電圧の測定
供給電圧の把握と逆潮流による電圧上昇の把握②受電点電圧と電流の測定
受電点電圧に電流の把握(供給電圧は 30 分平均値 101±6V)※受電点電圧から規制点電圧を計算により算出可能③発電電圧と発電量の測定
パワコンからの電圧と電流を把握
下記は電力会社とは別に測定器を準備して測定を実施④パワコンからの発電電圧と電流の確認
パワコンと配電盤間の電圧降下の確認

31

配電盤

③

測定器の取付状況

柱上トランス

引込線

配電盤

測定器

HIOKI
中部電力

配電盤 電線

3168

電圧
電圧 電流
ｸﾘｯﾌﾟ 接 続 口 ｾﾝｻ

Ｃ１

Ｌ１

黒赤

赤

Ｕ１

Ｎ

Ｎ

黒白

黒

Ｎ

Ｃ２

Ｌ２

黒

黄

Ｕ２

Ｉ１
Ｉ２

32

電力会社提供の測定データ検証
電力会社の測定に並行して Web カメラで発電状況も記録を実施。

屋内線(配電盤)を基点に考察

機器型名 ﾃﾞｰﾀ種別 変電所番号電柱番号 計器番号 機器製番 記録開始 記録終了 測定場所
PRM-102 ２分平均値
0 22ﾃ02808265 27/6:00
4/6:00 屋内線
C1－ Ｎ (100.0[V])
測定日時
12:36
C1
測定日時
12:36

9月27日
105.4

9月28日
104.2

9月29日
105.4

9月30日
104.5

10月1日
104.2

10月2日
103.7

10月3日
104.0

10月4日

9月29日
15.2

9月30日
11.7

10月1日
7.2

10月2日
12.2

10月3日
8.4

10月4日

(内 100.0[A])
9月27日
10.2

9月28日
12.9

機器型名 ﾃﾞｰﾀ種別 変電所番号電柱番号 計器番号 機器製番 記録開始 記録終了 測定場所
PRM-102 ２分平均値
0 22ﾃ028
08262 27/6:00
4/6:00 引込口
C1－ Ｎ (100.0[V])
測定日時
12:36

9月27日
105.1

9月28日
103.7

9月29日
104.8

9月30日
104.3

10月1日
104.3

10月2日
103.4

10月3日
103.7

10月4日

機器型名 ﾃﾞｰﾀ種別 変電所番号電柱番号 計器番号 機器製番 記録開始 記録終了 測定場所
PRM-102 ２分平均値
0 22ﾃ028
0 UD730
27/6:00
4/6:00 引込柱
C1－ Ｎ (100.0[V])
測定日時
12:36

9月27日
104.6

9月28日
103.2

9月29日
104.3

9月30日
103.8

33

10月1日
103.8

10月2日
102.9

10月3日
103.2

10月4日

9 月 27 日

12：36 電圧上昇抑制表示無し

9 月 29 日

12：36 電圧上昇抑制表示無し

9 月 29 日 12:36

3.3KW 発電し、配電盤で電圧 105.4V

15.2A 流れ、引込柱で 104.3V

9 月 27 日 12:36

2.3KW 発電し、配電盤で電圧 105.4V

10.2A 流れ、引込柱で 104.6V

これは多く発電した時が必ずしも系統の電圧値が高くないことを示しています。

34

引込柱上の変圧器を基点に考察

機器型名 ﾃﾞｰﾀ種別 変電所番号電柱番号 計器番号 機器製番 記録開始 記録終了 測定場所
PRM-102 ２分平均値
0 22ﾃ028
0 UD730
27/6:00
4/6:00 引込柱
C1－ Ｎ (100.0[V])
測定日時
12:58
13:02
13:24

9月27日
103.2
103.2
104.1

9月28日
104.9
104.3
104.1

9月29日
105.8
105.8
105.8

9月30日
102.9
102.4
103.5

10月1日
103.2
102.4
104.1

10月2日
103.2
102.7
103.5

10月3日
101.5
102.1
103.2

10月4日

機器型名 ﾃﾞｰﾀ種別 変電所番号電柱番号 計器番号 機器製番 記録開始 記録終了 測定場所
PRM-102 ２分平均値
0 22ﾃ028
08262 27/6:00
4/6:00 引込口
C1－ Ｎ (100.0[V])
測定日時
12:58
13:02
13:24

9月27日
103.4
103.4
104.6

9月28日
105.1
104.8
104.6

9月29日
106.3
106.3
106.3

9月30日
103.4
102.9
104.0

10月1日
103.7
102.6
104.3

10月2日
103.7
103.1
104.0

10月3日
102.0
102.3
103.7

10月4日

機器型名 ﾃﾞｰﾀ種別 変電所番号電柱番号 計器番号 機器製番 記録開始 記録終了 測定場所
PRM-102 ２分平均値
0 22ﾃ02808265 27/6:00
4/6:00 屋内線
C1－ Ｎ (100.0[V])
測定日時
12:58
13:02
13:24
C1
測定日時
12:58
13:02
13:24

9月27日
103.7
103.7
104.8

9月28日
105.4
105.1
104.8

9月29日
106.5
106.5
106.5

9月30日
103.4
102.8
104.2

10月1日
104.0
102.8
104.5

10月2日
103.7
103.4
104.2

10月3日
102.0
102.5
104.0

10月4日

9月29日
12.9
13.1
13.7

9月30日
8.6
7.3
8.8

10月1日
14.8
9.6
9.6

10月2日
12.1
12.0
11.5

10月3日
4.7
5.6
10.2

10月4日

(内 100.0[A])
9月27日
7.4
6.3
12.9

9月28日
11.8
12.1
11.3

9 月 29 日引込柱での最大電圧 105.8V 時の各地点での電圧及び電流、それと同等以上ので発電(売電)しているにも係わらず電圧は全て 29 日の同時刻の電圧より低くなっている。

35

9 月 29 日 12:58

電圧上昇抑制発生

9 月 29 日 13:02

電圧上昇抑制発生

9 月 29 日 13:24

電圧上昇抑制発生36

9 月 27 日は電圧上昇抑制表示無し

10 月 1 日は電圧上昇抑制表示無し

9 月 29 日屋内線(配電盤)の 3 時間帯は全て電圧上昇抑制発生、9 月 27 日及び 10 月 1 日の時間帯は 9 月 27
日の同時刻より多く発電し電流が流れているが電圧上昇抑制が発生していない。
これも多く発電することが必ずしも電圧上昇抑制とならないことを示しています。

37

引込柱変圧器における電圧と発電電流との相関① 日中の発電時(0.1A 以上)

9 月 27 日(金)9 月 28 日(土)9 月 29 日(日)9 月 30 日(月)10 月 1 日(火)10 月 2 日(水)38

10 月 3 日(木)② 9 月 27 日(金)6:00~

10 月 4 日(金)6:00 の日中の発電時(0.1A 以上)

107.0

106.0
105.0

104.0
103.0

102.0

y = 0.0634x + 102.99
R² = 0.1175

101.0
0

2

4

6

8

10

12

14

16

電気事業法で定められた規定の電圧(101±6V)の場所は本来は引込線取付点ですが、条件が整えば引込柱としてもよいと「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン」に記述されており、その引込柱(変圧器)での電圧の中心が 103～104V です。
注意して見ていただきたいのは、発電量が少ない時(売電まで至らず自家消費の範疇)であっても、引込柱(変圧器)の電圧が 104V 以上の場合もあるという事実です。

39

08:40
09:20
10:00
10:40

08:00
08:40

09:20
10:00
10:40

08:00
08:40

09:20
10:00
10:40

08:00
08:40

09:20
10:00
10:40

08:00
08:40

09:20
10:00
10:40

08:00
08:40

09:20
10:00
10:40

08:00

08:40

09:20

10:00

10:40

13:20
14:00
14:40
15:20
16:00
16:40
17:20
18:00

18:40

21:20
22:00
22:40
23:20

12:40

13:20
14:00
14:40

15:20
16:00
16:40

17:20
18:00

18:40
19:20
20:00

20:40
21:20
22:00

22:40
23:20

12:40

13:20
14:00
14:40

15:20
16:00
16:40

17:20
18:00

18:40
19:20
20:00

20:40
21:20
22:00

22:40
23:20

12:40

13:20
14:00
14:40

15:20
16:00
16:40

17:20
18:00

18:40
19:20
20:00

20:40
21:20
22:00

22:40
23:20

12:40

13:20
14:00
14:40

15:20
16:00
16:40

17:20
18:00

18:40
19:20
20:00

20:40
21:20
22:00

22:40
23:20

12:40

13:20
14:00
14:40

15:20
16:00
16:40

17:20
18:00

18:40
19:20
20:00

20:40
21:20
22:00

22:40
23:20

12:40

13:20

14:00

14:40

15:20

16:00

16:40

17:20

18:00

18:40

19:20

40

20:00

20:40

21:20

22:00

22:40

23:20

20:40

20:00

19:20

12:40
12:00

12:00

12:00

12:00

12:00

12:00

12:00

11:20

11:20

11:20

11:20

11:20

04:40

04:00

03:20

02:40

02:00

11:20

04:40

04:00

03:20

02:40

02:00

11:20

08:00

07:20

07:20

06:00

07:20

04:40

04:00

03:20

02:40

02:00

01:20

07:20

04:40

04:00

03:20

02:40

02:00

01:20

07:20

04:40

04:00

03:20

02:40

02:00

01:20

00:40

00:00

07:20

101.0
07:20

103.0
06:40

105.0
06:40

10月3日
06:40

107.0
06:40

101.0
06:40

103.0

06:40

105.0
06:40

10月2日
06:00

107.0

06:00

101.0

06:00

103.0
06:00

105.0

06:00

10月1日

06:00

107.0
05:20

101.0
05:20

103.0
05:20

105.0

05:20

107.0

05:20

9月31日

05:20

101.0

05:20

103.0

04:40

105.0

04:40

9月30日

04:00

107.0

04:00

101.0

03:20

103.0

03:20

105.0

02:40

9月29日

02:40

107.0

02:00

01:20

00:40

00:00

101.0

02:00

01:20

00:40

00:00

103.0

01:20

00:40

00:00

105.0

01:20

00:40

00:00

9月28日

00:40

00:00

107.0

00:40

00:00

③ 引込柱変圧器の電圧推移
9月27日
107.0
105.0
103.0

101.0

深夜も含め 1 日何度も急激に電圧が変動しており、電圧自動調整器が動作していると推定します。

電圧降下① パワコン－配電盤間
2013 年 11 月 11 日 8:00-16:00

検定済測定器及び未検定測定器にて測定

電圧降下(パワコン-配電盤)
2.5
2

1.5
1
0.5
0
-0.5

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

-1
-1.5
-2

y = 0.0535x - 0.0075

パワコンと配電盤間の配線は CV5.5mm2、Max3.33Ω/km
電圧降下(y)=0.0535×電流(x)-0.0075
発電して 15A 流れた場合の電圧上昇分

0.0535×15-0.0075=0.795V

配線図から推測した長さでの計算した電圧上昇分

15m×3.33Ω/1000m×15A＝0.74925V

41

② 配電盤－引込柱変圧器
2013 年 9 月 27 日、28 日の 10:00-15:00

電力会社の測定器にて測定

電圧降下（配電盤-柱上トランス)
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

配電盤と柱上トランス間の配線は CV14mm2： Max1.34Ω/km、DV14mm2：Max1.36Ω/km(電力会社の測定器の精度が定格 100V に対して±1.0%なので±1.0V の精度となる)

42

③ パワコン－配電盤間(改善後)
パワコンと配電盤間の配線を CV5.5mm2、Max3.33Ω/km から CV14mm2、Max1.34Ω/km に引き換え後、2013 年 12 月 8 日 8:00-16:00

検定済測定器及び未検定測定器にて測定

電圧降下(パワコン-配電盤)
2.5
2
1.5

1
0.5
0
-0.5 0

2

4

6

8

10

12

14

-1
y = 0.0249x + 0.0031

-1.5
-2

電圧降下はオームの法則

V(電圧)=I(電流)×R(抵抗)によって計算でき、線材を太くすると線材の特性である最大導体抵抗が小さくなるので、同じ電流を流した場合には電圧上昇が小さくなります。すなわち線材
における電圧上昇分が小さくなることになり、抑制が掛かるまでの余裕分が増えることになります。
柱上変圧器での電気事業法での規定である Max107V に対して平均して約 103V で電力会社から供給されており、4V 程度の電圧上昇の余裕しかないため、例えば 15A 流れる場合には線材を 5.5mm2 から 14mm2にすることで 0.4V 程度の余裕が増えました。
5.5mm2

0.0535Ω×15A-0.0075=0.765V

14mm2

0.0249Ω×15A+0.0031=0.3766V

差 0.3884V=0.765V-0.3766V
22mm2 にした場合に実測の長さでの計算した電圧上昇分

15m÷1,000×0.849Ω/km×15A＝0.1910V

差 0.604V=0.765V-0.1910V
配電盤から柱上変圧器までの線材を 22mm2 に変更した場合はさらに約 0.2V の余裕が増えます。
(CV)14m÷1,000×1.34Ω/km×15A＝0.2814V(DV)14m÷1,000×1.36Ω/km×15A＝0.2856V(CV)14m÷1,000×0.849Ω/km×15A＝0.17829V(DV)14m÷1,000×0.832Ω/km×15A＝0.17472V

差 0.21399V=0.2814V ＋0.2856V －(0.17829V ＋0.17472V)

43

幹線経路情報の確認
明知町エリア神屋町（ネオポリス北西）

藤山台変電所

電圧自動調整器

PV 邸

事例５
事業用太陽光発電所

庄名町エリア

5km
1km

変電所

3km

自動電圧調整器
自動電圧調整器

明知町エリア

神屋町エリア

庄名町エリア(ネオポリス北西)
PV 邸

事業用太陽光発電所

44

下記は電力会社から聞いた内容を地図上で概算計算した距離で推定した各設備での電圧。
藤山台変電所から引込柱：約 2.5km、電圧自動調整器*1 から引込柱：約 1km
高圧電線サイズ及び抵抗：125mm2、約 0.156Ω/km、幹線負荷：300A 程度
電圧自動調整器*1 の 2 次側：6,600V になるように設定
高圧電線の抵抗：高圧電線サイズは 125mm2 なので、約 0.156Ω/km、幹線負荷：300A 程度
電圧自動調整器から自宅裏の引込柱までの距離：約 1km
自宅裏

引込柱上の変圧器の高圧側電圧：6,600V-(電圧降下分 0.156Ω×300A)=6,550V

自宅裏

引込柱上の変圧器の低圧側電圧：6,550V×105/6,600=104.2V*1 高圧幹線の電圧について需要の変動により電圧が大きく変動しても一定の範囲内に電圧を調整する機器

45

低圧配電線における供給電圧
環境省の報告(下記の図 3-6)によると住宅の分電盤での電圧は平均で 102～103V と公称電圧より高くなっている。さらに柱上変圧器～低圧配電線～引込線接続点～メーター～分電盤での電圧降下があるために、柱上変圧器のところではさらに高い電圧になります。

出典：平成 14 年度
平成 15 年 3 月

民生・運輸部門における中核的対策技術に関する中間報告

中核的温暖化対策技術検討会

3.4 住宅用電圧調整システム

出典：http://www.env.go.jp/earth/report/h15-02/h-09.pdf
太陽光発電で余剰電力を売電する場合は、柱上変圧器より高い電圧で送り出す必要があるため、屋内の電気機器への供給電圧が高くなり、電気機器の寿命に影響を与える可能性があります。
下記は配電盤での測定値ですが、通常であれば 106V 前後でパワコンの電圧上昇抑制が働いていたので、それ以上電圧は上昇しないはずが 1.5～2V も高くなっており、おそらく幹線側の影響があると考えられます。

電力会社に確認したところ 10 月 12 日(土)を挟む一週間について高圧幹線の切替作業を実施とのこと。

46

それが原因か確証はないが事例 1 の事業用太陽光発電施設が稼働してから、電力会社との測定・協議で整定値を変更するまでの間にパソコン 1 台が電源回路故障で起動しなくなり、LED 型蛍光灯１灯の電源回路が焼損しました。LED 型蛍光灯が点灯していないことに気が付いたとき、電源回路付近がかなり熱くなっており、異臭もしました。

左：故障パソコン

右：中古パソコン

焼損した LED 型蛍光灯の電源回路部

パソコンは予備で購入してあった中古パソコンに HDD を載せ替えて無事に稼動。LED 型蛍光灯の器具は従来から使用していたグロー式器具であり、LED 型蛍光灯の購入時の説明書に従って、グローランプのみ取り外して、安定器は残したまま LED 型蛍光灯に入れ替えたものです。
追伸
壊れたパソコンの電源ユニットを取り外し、特定の配線を短絡することで単独で動作させることができる
ので、その状態でコネクタから所定の電圧が出力されているかテスタで確認したところ、+5V と 0V を周期的に繰り返した後に出力が出なくなった。手持ちで余っていた別のパソコン用の少し大きい電源ユニットのケーブルを加工してパソコンに接続したところ電源が入るようになった。不格好ではあるは OS(オペレーシ
ョンシステム)のインストールもでき、予備機として復活することができた。

LED 型蛍光灯は 2014 年 1 月中旬に 2 個目が同様の電源部焼損。2011 年に購入・設置してからノントラブルであったが、焼損という火災にもつながる可能性のある故障モードや異臭、電力会社からの供給電圧が瞬時であるが 108V を超えた、その後にパワコンの整定値を電力会社との協議で 110V(出力制御：220V)にしてあることから、残りの LED 型蛍光灯で再発する可能性があるために全て取り外して従来の蛍光灯に戻した。

47

電力会社の測定日の天気概況と発電力量

風向・風速(m/s)
日
9月27日
9月28日
9月29日
9月30日
10月1日
10月2日
10月3日
10月4日

平均
風速
3.2
2.4
2.2
1.7
2.1
4.3
4.5
2.3

風速
5.2
5.7
4.9
4.5
4.8
8.4
8.4
4.2

最大風速
風向
南
南
南
北北西
南南東
西北西
西北西
北北西

時分
13:45
17:44
16:40
11:04
15:00
14:56
14:07
0:08

最大瞬間風速
風速
風向
時分
9.4
南
14:57
9.3
南南東
14:38
7.7
南西
15:31
7.1
南
16:17
7.3
南東
14:42
13.1
西北西
17:30
13.7
北北西
13:19
6.6
北
0:29

最多
風向
北北西
東南東
南南西
南東
北
北西
北西
北北西

風向・風速(m/s)
日
11月5日
11月6日
11月7日
11月8日
11月9日
11月10日
11月11日
11月12日

平均
風速
2.3
1.9
1.9
3
2
1.8
4.2
2.5

風速
4.6
4.5
4.9
6.3
4.1
4.4
10.3
4.1

最大風速
風向
時分
北
9:22
南
16:06
西北西 19:57
西北西 16:18
北
8:20
北
23:15
北西 14:50
南西 13:46

気象庁

最大瞬間風速
風速
風向
時分
6.9
北
9:20
7.4
南
15:57
7.5
西北西 19:51
9.6
西北西 14:29
6.7
北
2:43
6.6
北北西 19:50
16.7
北西
14:42
6.6
南西
13:44

最多
風向
北
北北西
北
北
北
北西
北北西
北北西

日照
時間
(h)

全天日射量
(MJ/㎡)

雲量

合計

平均

10.4
10.9
6.9
6.3
3.6
8.2
9.8
4.6

19.87
20.33
15.87
16.75
13.87
18.2
17.85
13.25

2
5
5.5
9.5
10
7
5.8
9.5

昼
(06:00-18:00)
晴
晴一時薄曇
晴後一時曇
曇時々晴
曇一時晴
晴一時曇
晴一時薄曇
薄曇後一時雨

日照
時間
(h)

全天日射量
(MJ/㎡)

雲量

天気概況

合計

平均

10
5.9
0.2
9.7
4.7
0
5.5
2.3

14.61
11.67
3.6
14.21
9.04
1.36
10.07
5.98

0.3
6.8
8.3
1
8.5
10
3.8
5.3

天気概況

昼
(06:00-18:00)
快晴
晴後曇
曇時々雨
晴
曇一時晴
雨時々曇
曇後晴
曇一時晴

http://www.data.jma.go.jp/obd/stats/etrn/index.php

48

エコメガネ
での発電
電力量測定
(kWH)

16.4
16.5
15.5
15
13.4
16.2
14.8
11.6

エコメガネ
での発電
電力量測定
(kWH)

13.4
9
0
13.4
8.7
0.7
8.5
5.9

まとめ
電力会社測定の引込柱変圧器の 1 週間分の測定結果を見てみると、電気事業法及び「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン」で記述されている引込柱(変圧器)での電圧 101±6V に対して中心が 103～
104V 台となっており 2V 以上の上げ代が存在します。
住宅用太陽光発電システム側から見ると法律で謳われている低圧の規格中心である 101V に対して、電力会社からの供給電圧が+2V 以上高くなっており、必然的にパワコンの発電開始時の出力電圧が高くなります。
幹線途中に電圧自動調整器が設置されている場合において、幹線の需要の変化等によって電圧自動調整器が動作して低圧側が 1.5V 程度上昇する場合は引込柱の変圧器での電圧が 105V 以上となる場合があり、その上げ代分を上回るためにパワコンからの出力電圧がさらに高くなることにより整定値を超えることで電圧上昇抑制が発生すると考えられる。
2013 年 9 月 4 日 AM8 時台に発電 1.7kw 程度で電圧上昇抑制が発生していることが上記状況を示している。
また電圧自動調整器の 2 次側電圧が閾値を超えない限りタップ切り替え動作を行わないので、1 次側：2
次側の比率が変わらず高めの電圧のまま保持され、変圧器の低圧側電圧も高い状態が保持される。
屋内のパワコンから屋外の引込柱(変圧器)までの距離や配線材の太さによって導体の抵抗値が変わります。
発電時にパワコンから 15A を送り出しているときに配電盤間で 0.8V 程度、配電盤から変圧器間で１V 程度の電圧上昇があり、発電量が多く売電量も多いと電圧上昇抑制が発生しやすいことがわかります。
一般的には変電所や電圧自動調整器が幹線上で近ければ近いほど電力会社からの供給電圧が高いことが多く、距離が遠くなるほど高圧幹線の電圧降下の影響で供給電圧が低くなります。但し、幹線上に大規模な工場などがある場合は、力率改善のための機器(進相コンデンサ等)が設置されており、工場の休日にはその影響
で幹線の電圧が高くなることがあるとのこと。その場合は電力会社が機器を導入している工場に対して、休日は機器の切り離しを依頼することもあるとのこと。
電圧上昇抑制は高圧幹線の需要変動による電圧変動、変電所や電圧自動調整器からの引込柱(変圧器)までの距離、変圧器の容量、変圧器からの引込線取付点までの低圧配電線・引込線、引込線取付点からのパワコンまでの引込口配線・屋内配線やパワコンの整定値が絡み合う複雑な問題です。

49

４．問題・課題解決への提案①事業用太陽光発電施設に関して再生可能エネルギーの普及・促進を加速するため、今回見つかった課題を事前にクリアするために下記の提案をします。法や条例で最低限のルールを作り、ガイドラインに基づき事業者自らがセルフチェックを行い、その状況を官庁、自治体や地域(自治会や住民)がチェックできる体制が望ましいと考えます。

環境アセスメントの対象事業へ
光害や騒音等の住環境への影響があることから、事業用太陽光発電施設については法又は都道府県や市区町村の条例の対象事業とし、住民等に意見を述べる機会を設けること。
環境省

環境アセスメント：http://www.env.go.jp/policy/assess/1-3outline/img/panph_j.pdf

愛知県

環境アセスメント：http://www.pref.aichi.jp/cmsfiles/contents/0000011/11113/aramashi.pdf

事業用太陽光発電施設建設のガイドライン策定
電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドラインは存在するが、設置等に係るガイドラインは調査した段階では存在しなかった。
・固定価格買取制度における設備認定の申請と共に設置予定地の自治体や自治会(周辺住民)への周知や説明会
開催
・設計段階における光害の未然防止
・設計段階における騒音やノイズの住環境に配慮した設計
・設置後の周辺住民へのアフターフォローの義務付け
・野立ての場合は雑草対策が必要となるが、その対策が住環境へ配慮したものであること。
・震災時等のおける自立運転の電力を地域に提供するすることで地域との調和・協力を図る(推奨)50光害対策ガイドライン改定
住宅街にも事業用太陽光発電施設が設置されており、「眩しい」「住居が熱くなる」などの「光害」が発生しているため「照明」などの人工光だけでなく、事業用太陽光発電施設からの反射光も対象としガイドラ
インを改定する。
環境省

光害対策ガイドライン：http://www.env.go.jp/air/life/hikari_g/

JPEA 太陽光発電協会

太陽光発電システムの反射光トラブル防止について：
http://www.jpea.gr.jp/pdf/revention_reflection.pdf

電力会社側の幹線接続検討
単に接続予定の幹線の需要や容量などだけで接続可否の判断ではなく、事業用太陽光発電施設から送電される電力の電圧変動が同じ幹線に接続されている住宅用太陽光発電システムに対して電圧上昇抑制という形で影響が出る可能性があるので、判断基準に盛り込むこと。
事業用太陽光発電施設が接続される場合は、同じ幹線に接続されている周辺の住宅用太陽光発電システムの所有者に対して電圧上昇抑制の注意喚起などの周知を行うこと。系統情報の詳細や個人情報であり、現在のところ電力会社でしかわからないので、電力会社でしかできないことです。
実際に同じ幹線に接続されている住宅用太陽光発電システムに電圧上昇抑制という形で影響が出た場合は、改善するための改修費用を事業者に対して請求できるようにすること。

51

②家庭用太陽光発電システムに関して

電力会社からの供給電圧について
電力会社の供給する電力品質を定めた法律に「電気事業法二十六条」があり、施工規則第四十四条の中に
標準電圧百ボルトの場合、百一ボルトの上下六ボルトを超えない値が維持すべき値とありますが、上限の百一ボルトの上六ボルトでは家庭用太陽光発電システムからの逆潮流による売電が実質できないので、その場合には上限を百一ボルトの上三ボルトなどに低く制限し、電圧上昇抑制により太陽光発電システムの発電能力が抑制されないよう法や規則等の改定をする。

系統連系保護装置認証基準の改定
パワコンの中には電圧上昇抑制の発生時にしかエラー表示されないモデルもあり、電圧上昇抑制に気付かなければ不利益な状態となります。「電圧上昇抑制」の発生がコンソール又は表示器に表示又はログとしてパワコン内に記録され、ユーザーが発生状況の確認ができる仕様とする。
JET

系統連系保護装置の認証

http://www.jet.or.jp/products/protection/index.html

電圧上昇抑制の低減・削減
電圧上昇抑制発生状況は下記を行うなどしないと確認ができません。
・パワコンの表示器(コンソール)を観察、又はエラーの履歴を確認する
・その地域の毎月の日射量などを基に計算した推定発電量と実際の発電量を比較する
電力という公共インフラに接続しているにもかかわらず、高圧幹線の電圧に影響される電圧上昇抑制の発生は余剰電力の売電ができるできないの差を生み不平等となることから電力会社は速やかに改善すること。
既存の全ての住宅用太陽光発電システムの設置者に対して電圧上昇抑制と整定値に関する情報公開と注意喚起が必要と考えます。
電力会社はパワコンメーカーなどと協力して電圧上昇抑制の実態把握を行い、太陽光発電システムから発電された電力が最大限有効に活用されるように適正な整定値へ変更や幹線側の改善に努める。
但し、安易に整定値を上げることはパワコンから屋内の家電に対して高い電圧で供給することになること
から、別の障害等を引き起こす可能性があるので留意が必要である。

52

電圧上昇抑制の未然防止
太陽光発電システムを設置する前に電圧や電流を測定することなどで事前に各種対策が実施できます。

設置前調査
太陽光発電システム付住宅の新築の場合であれば建築時の仮設引込線で、既存の住宅の場合は配電盤で事前に電圧・電流を測定することができます。変圧器の巻数比から高圧側の電圧推移、変圧器の 2 次側の電圧や引込線などでの電圧降下などが推定できるため、パワコンの出力電圧のシミュレーションが可能となります。

屋内配線側対策
引込線取付点から配電盤、配電盤からパワコンまでの配線について設置される太陽光パネルの容量だけでなく電圧降下(ロス)の低減の観点から、使用する配線の太さや長さをガイドラインや施工マニュアル等に明記する。

電気事業者側対策
変圧器から引込線取付点までの配線についても、電気を供給する事業者としてだけではなく電気を買い取る事業者として供給時の電圧降下（ロス）、買い取り時の電圧上昇（ロス）による電圧上昇抑制を低減する
ために太い線材の使用や置き換えを進める。

標準化
太陽光発電システムから逆潮流で接続される変圧器の容量を大きくする、すなわちコイルの巻線サイズを太くすることでジュール損(ロス)の低減をする。同様に変圧器からの低圧配電、引込線及び引込線取付点から
パワコンまでの配線サイズを太くすることでジュール熱による損失を低減することが可能と考えます。
電圧上昇問題にも対応した配線材の選定の標準化を行ったうえで内線規程を改定する。これにより電力会
社が需要者に対して電気を売る場合の低圧配線における損失も多少であるが改善される。
参考
施工店向けの資料に太く短くと記載あり：http://www.toshiba.co.jp/sis/h-solar/inc/pdf/voltage_01.pdf
屋内配線(受電点から PCS まで)による電圧上昇値の簡易計算書 - 関西電力
記入例：http://www.kepco.co.jp/home/ryoukin/kaitori/images/keisansho_rei.pdf

53

手書用紙：http://www.kepco.co.jp/home/ryoukin/kaitori/images/pcs_1.pdf
高圧側の変動が大きい場合は、電圧自動調整器 SVR(Step Voltage Regulator)やサイリスタ式電圧自動調整器 TVR(Thyristor Type Step Voltage Regulator)の導入や切り替えを進める。但し、電圧自動調整器の二次側電圧の安定と引き換えに標準タップの変圧器(6,600：105)の低圧側電圧が 105V と高めに保たれてしまうという副作用があることからタップ位置を変更した変圧器(6,750：105)を標準設置し低圧側電圧を低くするなどの対応をする。
住宅用の個別対応には現状の柱上変圧器について容量の大きいもの、タップ位置を変更した変圧器(6,750：105)や電圧調整型柱上変圧器への切り替えも検討する。

同 一 バ ン ク (変 圧 器 )で の 電 圧 上 昇 抑 制 に つ い て
変圧器に 2 軒目以降の住宅用太陽発電システムが系統連系された場合、各々の変圧器からパワコンまでの配線材の長さや太さ、余剰電力量やパワコンの整定値によって、どれかのシステムで電圧上昇抑制が発生することがあります。電圧上昇抑制が発生するということは電力という公共インフラに接続して余剰電力等の同様に売電をしているにもかかわらず、抑制が掛かって売電できないところがあるのは不公平となります。
2 軒目以降の設置者側から系統連系の申出が事前に電力会社にあり、電力会社で把握ができるので、既設の設置者に対して「電圧上昇抑制」の注意喚起をする必要があります。
発生が確認された場合の対応としては、「バンク割」で変圧器を個別に設置する方法や、タップ位置を変更した変圧器(6,750：105)への切り替えも検討する。

54

柱上変圧器について
旧来から使用されている電力向けの柱上変圧器においても容量が大きいほど巻線抵抗が小さくなるので、変圧器越えで余剰電力等の売電をする場合には、容量が大きいほど変圧器のおける電圧上昇が小さく抑えられるため、パワコンでの電圧上昇抑制の発生が緩和されます。
柱上変圧器は公共インフラに使用される設備にも関わらず仕様が公開されていません。仕様を公開することで特徴や問題点が明らかになり改善が促されます。
下記は新 JIS トップランナー油入り変圧器の二次側から見たときの等価回路における変圧器のインピーダ
ンス及び電圧上昇分です。(巻線抵抗のみで漏れリアクタンスは計算式等非公開なので考慮できず)

r1
 r2
a2
Z (10kVA)  0.05146  20A流れると約１V

ZZ (20kVA)  0.02327  20A流れると約0.5V
Z (30kVA)  0.01144  20A流れると約0.2V
新 JIS トップランナー油入り変圧器の仕様例
新 JIS トップランナー油入り変圧器 10kVA
巻数比

a = 6,600/105 = 62.857、一次巻数抵抗r1 = 37.4Ω、二次巻数抵抗 r2 = 0.042Ω

新 JIS トップランナー油入り変圧器 20kVA
巻数比

a = 6,600/105 = 62.857、一次巻数抵抗r1 = 16.9Ω、二次巻数抵抗 r2 = 0.019Ω

新 JIS トップランナー油入り変圧器 30kVA
巻数比

a = 6,600/105 = 62.857、一次巻数抵抗r1 = 13.6Ω、二次巻数抵抗 r2 = 0.0080Ω

トラブル対応について
太陽光発電システムを製造しているメーカー毎の認定 ID 制度、各種団体の認定制度など乱立していますが、電圧上昇抑制だけでなく発電や設計に関わるトラブルに対応できる測定技術、測定結果の検証と課題や問題を解決できる技術的知識に裏打ちされたスキルが販売や施工をされる方には少なからず必要と考えます。
もちろん太陽光発電システムを購入する方も逆潮流により公共インフラに電力を供給するという太陽光発電所所長として自覚やシステムの健全性を保つための基本的な知識やシステムの管理能力が必要と考えます。

55

費用負担について住宅への引込について
電圧上昇抑制の発生には電力会社からの供給電圧の変動等、変圧器の容量、柱上変圧器からの低圧配電線と引込線取付点までの配線材やその長さ、引込線取付点から配電盤を通ってパワコンまでの配線材とその長さにおける電圧上昇分が大きく影響します。
電力会社は電気を供給するのが主な業務であるため、パンフレットにある通り電圧上昇抑制の改善費用等について発電者に求めるのもある程度理解できます。線材の持つ導体抵抗は電圧降下(ロス)として、電力供給時だけでなく逆潮流に伴う余剰電力の買い取り時にも電圧降下又は電圧上昇として影響します。
電圧上昇抑制という形になると発電システムの能力を生かせないことになります。
柱上変圧器から引込線取付点までの配線について、電力の供給という立場からの選定された線材から逆潮流に伴う売電時の電圧上昇分を低減するため配線材変更の差額分については、受益者負担の観点から太陽光発電システム設置者の負担も検討の余地があると考えます。
太陽光発電システムへの接続に関して内線規程等を見直しを行い、電圧上昇抑制問題の未然防止が必要と考えます。

再エネ発電促進賦課金及び太陽光発電促進付加金について
家庭用太陽光発電システム(事業用は含まず余剰電力買取のみ)で電圧上昇抑制が発生する場合の幹線側での対策や改修費用(トランス交換など)を賦課金・付加金の算定の費用に含めることで、電力会社や設置したユーザーの負担を軽減し、設置等に伴う懸念も少なくできます。
理由：事業用太陽光発電施設は立地と幹線の状況を確認してから建設するが、住宅は住環境など優先するため、幹線を選んで住宅を建てたりすることはほとんどありません。その上で日射や方位などから発電量や売電量が見込める場合に家庭用太陽光発電システムを設置します。隣地に太陽光発電システムがついた住宅が建ち、同じ変圧器に接続された場合に整定値の高低差により低い方で電圧上昇抑制が発生したとしても接続先の幹線の選択権は住民にはないため、改修費用を住民などが個別負担するのは不道理と考えます。よって
太陽光発電などの再生可能エネルギーの接続先としての電気という公共インフラの改善・改修費用は同じ電力会社管内の需要者全てで一定の割合を負担するのが妥当と考えます。
再エネ発電促進賦課金及び太陽光発電促進付加金
http://www.enecho.meti.go.jp/saiene/kaitori/surcharge.html

56

③系統情報について
今回、住宅地の周辺に事業用太陽光発電施設が設置され、発電された電気は電力会社が送電してくる電圧
より高い電圧で高圧幹線に直接接続されることになるため、同じ幹線上にある住宅用太陽光発電システムに少なからず影響があることがわかります。
事業用太陽光発電施設においても高圧幹線側の電圧が高い場合に電圧上昇抑制が起きるため、立地検討に
は電圧を含む系統情報の開示が必要です。経済産業省、一般社団法人電力系統利用協議会において系統情報の開示ルールの制定や改定が行われておりますが、開示の対象としては PPS*1 や IPP*2 などが主な対象となっています。住宅用太陽光発電システムの設置工事を行う設置工事者は系統情報の開示対象になっておりま
せんが、電圧上昇抑制の未然防止の観点から幹線の電圧やその変動について開示が必要と考えます。開示が困難であるなら柱上変圧器の低圧側の電圧測定を直接行えるようにする規制緩和などの検討をお願いします。
系統情報の公表の考え方（改定案）
http://www.meti.go.jp/committee/sougouenergy/kihonseisaku/denryoku_system/seido_sekkei_wg/pdf/005_04_01.pdf
電力系統利用協議会ルールについて
http://www.escj.or.jp/making_rule/guideline/*1：自由化対象である「特定規模需要」の顧客に対し、一般電気事業者（10 電力会社）の送電ネットワーク
を介して電気を供給する新規参入の電気事業者のこと*2：電気事業法改正に伴う電力自由化により、一般電気事業者（10 電力会社）に電力を供給する独立発電事
業者のこと

57

④電力の需要と供給と普及促進政策について
既に北海道と沖縄本島において、太陽光発電の接続量が限界にきているのは経済産業省の発表で既にご存
じと思います。対応としては電力会社に大型蓄電池を設置したり、気候変動予測、大型蓄電池制御、出力抑制等を組み合わせた新たな送電網の制御を検討するとされています。北海道と沖縄本島は電力規模(需要)が小
さい、系統線が他の地域とつながっていない独立系統などのであるにもかかわらず、固定価格買取制度の施行後、想定を超える太陽光発電の導入が急速に進んでしまった結果です。それは電力の供給過剰により幹線の電圧上昇を伴うことがあり、事業用のみならず家庭用太陽光発電システムにおいての電圧上昇抑制問題に繋がり、費用や補助金などを投じで導入した太陽光発電システムの発電能力を生かし切れないことになります。これは他の地域でも系統や配電網の改修や新たな送電網の制御が行われなければ、個別の系統によっては早期に供給過剰になり、同様に電圧上昇抑制問題を引き起こします。これは電力会社の大規模集中発電のツリー構造における系統配電網の末端の幹線に天候に左右され日中しか発電できない太陽光などの事業用(売電用)が蓄電などによる安定化や送電タイムシフトされることなく大量に直接接続されることによる問題です。
発電所

超高圧変電所

一次変電所

二次変電所

配電用変電所

配電用変電所
二次変電所
一次変電所

太陽光発電で先行したドイツでは FIT 価格引下げを行っており、自家消費が増加するに方向になっています。ヨーロッパは全ての電力系統が繋がっており、中小火力を持つ中小都市が一定間隔で均一に分散して存在しており、太陽光や風力発電などを大量に導入しても地域や国を超えて電気の融通ができるため、日本とは事情が異なります。
現在の普及促進は売電に重きを置いており、電力系統は供給を目的にしたものであることから、売電が需要量を超えると、幹線の電圧が上昇し、住宅用太陽光発電システムのみらなず事業用太陽光発電施設においても電圧上昇抑制問題となることから、売電益について不平等となることがある。よって住宅用や中小規模の発電施設は、需要(自家消費)と供給(発電)がセットとなる余剰電力買取方式を中心に、消費を抑えて自家消費率を向上することでメリット(受益)が得られる制度への転換を提案します。
需要家(工場等の事業者や一般家庭)が自ら使用する電力を太陽光等の発電で賄い・補う場合(自立・自家消費)は、究極の分散型電源であり系統や配電網に与える影響が比較的小さく、その改修費用を抑制できると考58

えます。天候に左右されにくい水力発電やバイオマス発電等は分散型電源における安定した電源の一部として機能し、震災時などの電力ネットワーク停止時にも生活基盤を支える電源としてある程度期待できます。
「他山(たざん)の石(いし)以(もっ)て玉(たま)を攻(おさ)むべし」の諺にもあるように、北海道と沖縄本島での事例、電圧上昇抑制問題やドイツの進め方などを踏まえて、地震が多く、資源の少ない島国の日本に適した普及促進政策への見直しが必要と考えます。

⑤系統連系の判断基準や連系接続先
幹線の需要に見合わない大規模な太陽光発電施設が系統連系すると、後発で売電事業を計画しても系統連系ができないことが実際の起こっており、系統連系の許可をする場合の判断基準や規模縮小の要請などが必要。もし系統連系する場合は、配電用変電所の一次側の 33,000V などのより高圧へ系統連系するなどして、市街地の高圧幹線(6,600V)に直接的に影響が出ないようにすることが必要。高圧幹線(6,600V)の電圧が恒常的に高くなれば、住宅用太陽光発電システムでの電圧上昇問題を誘発することになり、さらに問題が大きくなる。

⑥買取制度における地元への利益の循環
・電力会社管内で事業者の所在地と発電施設の所在地が都道府県や市区町村を跨ぐ場合は、発電施設のある
地元に維持管理業務を委託することで、地元に雇用確保と利益の循環を行う。
・事業者の所在地と発電施設の所在地が電力会社管轄を跨ぐ場合には、一定の割合で市民ファンドによる地
元住民からの出資枠を組み込むことで、太陽光発電促進付加金(太陽光サーチャージ)の受益者負担と配当などによる地元への利益の循環を行う。これにより住居(借家や耐荷重のない住宅)に太陽光発電システムを設置できない方であっても太陽光発電などの再生可能エネルギーへの普及に関わることができ、受益者負担が適正に行われる。

⑦発電事業者の適正な負担「受益者負担」と「義務と権利」について考える。電力会社のインフラを通じて電気というサービスを受けるために需要者(受益者)が代金を支払っている。それは「電気」を使う権利を得るために代金の支払いが「義務」であり、需要者(受益者)の負担である。電力会社の管内において「電気」というサービスの受けている需要者(受益者)が、そのインフラを通じての売電の権利を得る。つまり電力会社のインフラを使用するための電気料金(基本料金や使用した分に応じて支払う従量料金など)を負担する義務を果たすことで、売電して利益を得る権利を得られて受益者になっているのが、従来からある住宅用太陽光発電システムからの余剰電力買取制度とも考えられる。

59

そういう視点から昨今非常に多い発電事業者の所在地と発電施設の所在地が電力会社管轄を跨ぐ場合や同じ電力会社管内であっても自ら電気を消費する事業所ではないところに設置する発電施設について再考する必要がある。
発電事業者は電力会社のインフラを介して他の需要者がその電気を使うことで受益を得るための負担、他の需要者への安定供給を電力会社に委ねている分についてを負担を負っていない。買取制度は見かけ上、電力会社が買い取っているが、その電力は原則その地域の需要者によって消費され(代行販売)、買い取った電力量相当分は自社などの発電所からの電力販売量が減少することに伴い利益が減少する。電力会社は天候による発電量が不安定な電力が受け入れて、他の需要者への安定供給責任を負わなければならない。よって蓄電池などでの送電電圧の安定化や発電できない時間帯へ送電をずらすことのできない発電事業者については買取単価から太陽光発電促進付加金相当の差し引くなどの措置、電力会社が買い取った電力量に応じた従量制
や発電容量に応じた基本料金の費用を発電事業者に対して請求できるようにする。

60

５．資料
国土交通省住宅局建築指導課

国住指第４９３６号

平成２３年３月２５日

出典：国土交通省(http://www.mlit.go.jp/common/000138954.pdf)

61

国住指第１９４９号

平成２３年９月３０日

出典：国土交通省(http://www.mlit.go.jp/common/000167939.pdf)

62

建築基準法施工令

第 9章

工作物

第 138 条(工 作 物 の 指 定 )抜粋(工作物の指定)第百三十八条煙突、広告塔、高架水槽、擁壁その他これらに類する工作物で法第八十八条第一項 の規定により政令で指定するものは、次に掲げるもの（鉄道及び軌道の線路敷地内の運転保安に関するものその他
他の法令の規定により法及びこれに基づく命令の規定による規制と同等の規制を受けるものとして国土交通大臣が指定するものを除く。）とする。
一

高さが六メートルを超える煙突（支枠及び支線がある場合においては、これらを含み、ストーブの煙突

を除く。）
二

高さが十五メートルを超える鉄筋コンクリート造の柱、鉄柱、木柱その他これらに類するもの（旗ざお

を除く。）
三

高さが四メートルを超える広告塔、広告板、装飾塔、記念塔その他これらに類するもの

四

高さが八メートルを超える高架水槽、サイロ、物見塔その他これらに類するもの

五

高さが二メートルを超える擁壁

63

環境アセスメント

抜粋

国土交通省
出典：http://www.env.go.jp/policy/assess/1-3outline/img/panph_j.pdf

64

65

66

愛知県

環境アセスメント

抜粋

出典：http://www.pref.aichi.jp/cmsfiles/contents/0000011/11113/aramashi.pdf

67

光害対策

環境省

光害対策ガイドライン

抜粋

出典：http://www.env.go.jp/press/file_view.php?serial=9158&hou_id=8023

68

JPEA 太 陽 光 発 電 協 会

太陽光発電システムの反射光トラブル防止について

出典：http://www.jpea.gr.jp/pdf/revention_reflection.pdf

69経済産業省北海道における大規模太陽光発電の接続についての対応
2013 年 4 月 17 日 ... 広い土地の確保のしやすさと土地代の安さが背景にあるものと考えられます。 北海
道は 、もともとの電力の系統規模の小ささから、再生可能エネルギーの接続量. に限界が あります。特に、大規模の太陽光発電については、現状の設備・接続 ...
出典：http://www.meti.go.jp/press/2013/04/20130417003/20130417003.pdf

沖縄本島における太陽光発電の接続についての対応
2013 年 12 月 3 日 ... 経済産業省は、本日、沖縄本島における太陽光発電の接続についての. 対応を 取りまとめましたので、お知らせします。 1．背景・経緯. 固定価格買取制度の施行後、 太陽光発電の導入が急速に進んでおりま. す。その中で、沖縄本島はもともと ...
出典：http://www.meti.go.jp/press/2013/12/20131203002/20131203002.pdf

メガソーラー接続時の工事負担
系統アクセスに関する Q&A」を改正し、配電用変圧器のバンク逆 ...
Q1-4：太陽光設備を低圧の系統に連系する際に特に注意する点は. ・・・7 .... 経済産業省資源エネルギー庁「次世代送配電システム制度検討会第 1 ワーキンググループ ..... 一般電気事業者は上記工事費負担金（接続に必要な費用）を系統に連系する事業者に.
出典：http://www.escj.or.jp/faq/pdf/qa_access131112.pdf

メガソーラーの接続問題は全国で解消へ、事業者は工事費を負担
7 月 23 日から全国の電力会社で太陽光発電設備の接続問題が大幅に解消することになった。これまで制限されていた変電所における「バンク逆潮流」の対策を講じることにより、電力会社は接続条件を緩和する。
ただし発電事業者は変電所の対策に必要な工事費の負担金を求められる。
出典：http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1307/25/news073.html

70出典：http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1307/25/bankcost_sj.jpg

71

連係や電圧上昇抑制に関する電力会社のパンフレットの抜粋
住宅用太陽光発電システムでの電圧上昇抑制問題は設置後に発覚し、後追いでの対策やその対策費用が問題になることが多いが、関西電力で公開されている「屋内配線(受電点から PCS まで)による電圧上昇値の簡易計算書」と受電点での電圧変動が分かれば、設計上である程度の未然防止が可能であるので、是非参考にしてほしい。

東京電力
引用：http://www.tepco.co.jp/e-rates/individual/shin-ene/saiene/pdf/20120717_1.pdf●検討の結果、当社設備の改修等が必要となる場合には、必要な工事費をお客さまより申し受けます。
●太陽光発電設備には、お客さまおよび他のお客さまに影響を与えないようにするため電圧上昇抑制機能が設置されており、電力系統の状態によっては発電出力が抑制されることがあります。この抑制による売電量の減少等については、当社は補償いたしません。

中部電力
引用：http://www.chuden.co.jp/resource/ryokin/saiene_01.pdf

長期にわたり発電出力の抑制が発生する場合などで、電圧上昇抑制機能(自動電圧調整装置)の動作の原因を調査した結果、発電出力抑制の事象の緩和など、お客様が当社の供給設備の変更を希望される場合は、それにかかる工事費の全額をお客様に負担いただくことがあります。

2014 年に入って中部電力から販売店・施工業者向けに「太陽光発電システムの電圧上昇抑制について」のお願いが発表されていました。受電点からパワコンまでの屋内配線による電圧上昇値を簡易計算書で求め、2V を超えるような場合は、屋内配線を見直すとあります。内線規程 1310-1「電圧降下」に準用とのこと。
http://www.chuden.co.jp/resource/ryokin/saiene_05.pdf
中部電力の屋内配線の電圧上昇値の簡易計算書
http://www.chuden.co.jp/resource/ryokin/sai_low_07.xls

72

関西電力
引用：http://www1.kepco.co.jp/energy/kaitori/images/syuturyokuyokusei.pdf

なお、電圧上昇抑制機能が頻繁に動作する場合は、太陽光発電設備の設置された際の施工店、販売店やメーカー、またはお近くの関西電力までご相談ください。

尚、関西電力には「屋内配線(受電点から PCS まで)による電圧上昇値の簡易計算書」があり、事前にどの程度の電圧上昇するのか確認できます。
屋内配線(受電点から PCS まで)による電圧上昇値の簡易計算書 - 関西電力
記入例：http://www.kepco.co.jp/home/ryoukin/kaitori/images/keisansho_rei.pdf
手書用紙：http://www.kepco.co.jp/home/ryoukin/kaitori/images/pcs_1.pdf

電圧上昇抑制に対する電力会社の対応等
パワコンメーカーや施工業者の方から伺った内容です。後日、中部電力にも確認しました。東京電力や関西電力などでは、住宅用太陽光発電システムの普及に伴い以前より電圧上昇抑制に係わる個別協議期間短縮
やコストダウンの観点から、電圧規制点を引込柱とし、引込柱からパワコンまでの電圧上昇等を考慮して整定値を高めとしているようです。中部電力では数年前から整定値を高めにするようにしたとのことです。

電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン抜粋
引用：http://www.enecho.meti.go.jp/denkihp/genjo/rule/keito_guideline.pdf「しかし、系統側の電圧が電圧上限値に近い場合、発電設備等からの逆潮流の制限により発電電力量の低下も予想されるため、他の需要家への供給電圧が適正値を逸脱するおそれがないことを条件として、電圧規制
点を引込柱としてもよい。電圧上昇対策は、個々の連系ごとに系統側条件と発電設備等側条件の両面から検討することが基本となるが、個別協議期間短縮やコストダウンの観点から、あらかじめ対策について標準化
しておくことが有効である。」

73

太陽光発電大量連系に伴う電力会社の対応について
私見ではありますが中部電力が電気料金審査専門小委員会への提出資料された資料から読み解いてみます。
電気料金の値上げのお願いについて＞値上げ申請資料等
https://www.chuden.co.jp/ryokin/onegai/one_shiryou/index.html
第 9 回電気料金審査専門小委員会（平成 25 年 12 月 10 日開催）によると、スマートメーターの導入について愛知県の豊田市及び春日井市において実証試験が行われております。小生もこの実証試験に応募しましたが太陽光発電設備が付いた住宅は実証試験の対象外とのことでした。スマートメーター導入時にはおそら
く太陽光発電設備付の住宅も対象となり、逆潮流の電力もデータとして把握できることになることから需要と供給のバランスの調整に役立つと思われます。
スマートメーターの原価算入について[PDF：3,717KB]
https://www.chuden.co.jp/resource/ryokin/one_shiryou_05_13.pdf
但し、スマートメーターの普及には電力会社間の仕様違いなど解決しなければならない問題があるようです。
スマートメーターの導入を急ぐ政府、仕様を統一しない電力会社
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1309/13/news019.html
第 10 回電気料金審査専門小委員会（平成 25 年 12 月 24 日開催）によると、高圧自動開閉器に使用されている電子部品の劣化、太陽光発電設備が大量連係すると配電線電流の想定が困難となるため、その対応策として高圧自動開閉器の更新と主要箇所には電流計測機能付自動開閉器の取付が行われています。
前回委員会でいただいたご質問への回答について[PDF：4,342KB]
https://www.chuden.co.jp/resource/ryokin/one_shiryou_05_19.pdf
又、住宅などに電力供給に使用される電灯引込線(DV 線)の被覆(絶縁体)の紫外線劣化により導体が露出することで、電線間でトラッキングが生じて火花や断線などが発生することから、3.2mm 以下の単線について
施設後 30 年を経過するものについて耐侯性を強化した引込線(2 層 DV 線)が導入され張替えが行われています。
公開されている資料には直接明示はされていませんが、電圧上昇抑制は高圧幹線の電圧変動、変圧器の容量、変圧器から引込線取付点までの引込線の長さや太さに起因する電圧降下が影響することから、3.2mm(8mm2 相当)を 14mm2 へ張替されることも考えられます。3.2mm の 2 層 DV 線対 14mm2 の DV 線との線材コストと電圧上昇抑制の予防及び未然防止の観点から判断も可能かと思います。

74電力会社による低圧配電線の事例
電力会社は電力供給の観点から、変圧器から住宅の引込線取付点を通って屋内の配線での電圧降下を考慮
して、高めの電圧で供給しており、現状の配線材のサイズや長さで問題はありません。しかしながら逆潮流による余剰電力の売電の観点からは、引込線取付点から屋内への配線材サイズや長さに対して変圧器から引込線取付点までの配線材サイズや長さが細く長いところも存在しており、その場合は電圧上昇分としてパワ
コンの電圧上昇抑制に少なからず影響します。
電線サイズ表記

引込線：引込口配線

愛知県春日井市①

PV
○

30
○

20
○
PV
○
50
○
PV ○
PV
○

PV
○
PV ○
PV
○
30
○
PV
○
PV
○
30
○

30
○
PV
PV ○
PV ○
PV ○
PV ○
PV ○
○
PV ○
PV ○
PV
PV ○
PV ○
PV ○
○
50
50
○
○
30
○
PV 50
PV ○
PV ○
PV ○ ○
○
PV ○
PV ○
PV ○
PV
○
50
50
○
○
30
○
PV ○
PV ○
PV
PV ○
PV ○
PV ○
○
PV ○
PV ○
PV ○
PV
PV ○
○
50
50
50
○
○
○
PV
PV ○
PV ○
PV ○
PV ○
PV ○
○
PV
PV ○
PV ○
PV ○
○
PV
30
30
○
○
○
30
○

http://goo.gl/maps/zIfZU

75

全ての電柱に変圧器が設置されています。このエリアは 1990 年代後半に造成・分譲されており、電力会
社との事前協議においてオール電化向けの分譲地として幹線及び低圧線が整備されたものと推測します。
ほとんどがオール電化＋太陽光で占められ、残りはオール電化と一般住宅がです。
太陽光発電システム(PV)付オール電化住宅及びオール電化住宅向けの引込線は全て DV ケーブル 22mm2が使用されおり、それ以外の住宅向けの直径 2.6mm(5.5mm2 相当)、3.2mm(8mm2 相当)や 14mm2 に比べ電圧上昇分が最大 1/4 程度になり、引込取付点からの引込口配線も CV ケーブル 22mm2 が使用され、変圧器の容量も大きく電圧上昇抑制が起こりにくい状況と思われます。
変圧器 50KVA に接続された住宅区分

PV 付

2

3

4

4

4

4

PV 無

6

1

0

0

0

0

変圧器 30KVA に接続された住宅区分

PV 付

3

3

3

2

2

2

2

PV 無

3

2

0

2

4

2

2

22mm2：22mm2

22mm2：22mm2

22mm2：22mm2

76

22mm2：22mm2

22mm2：22mm2

22mm2：22mm2

22mm2：22mm2

22mm2：22mm2

22mm2：22mm2

22mm2：22mm2

22mm2：22mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

3.2mm：8mm2

3.2mm：14mm2

77愛知県春日井市②

http://goo.gl/maps/Z9hW1
2009 年以降に開発許可された分譲地域で 150 区画程度あります。そのほとんどが建築済みであり、その内の約半数の 70 軒に太陽光発電システムが設置されております。
低圧配電線の特色としては電柱の 7～8 割程に 20KVA 又は 30KVA、一部に 50KVA と 10KVA の変圧器が設置されており、容量の異なる変圧器 2 台併設の電柱もありました。住宅 6 軒に対して変圧器 1 台程度の
割合です。

78

79

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

22mm2：22mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：22mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

80

14mm2：14mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

3.2mm：14mm2

22mm2：22mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm281

3.2mm：22mm2

14mm2：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

3.2mm：14mm282

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

83

14mm2：14mm2

22mm2：22mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

3.2mm：14mm284

3.2mm：14mm2

愛知県小牧市①

PV
○

○
PV

◎

20
○

◎

PV
○
20
○

○

◎ PV

○ 20
○

◎

PV

PV
○

◎

http://goo.gl/maps/nSF2g
1990 年代に事業が完了した地域で、どこにでもありそうな団地であり、住宅用太陽光発電システムがそれほど普及していない時代で、電力供給のみを想定した幹線の配線と推測します。
20KVA の変圧器から 6 軒の住宅に電気が供給されています。最近になってその内の 2 軒に住宅用太陽光発電システムが設置されました。
その他の太陽光発電システムも既設住宅に追加設置されたものです。

85

高圧線
変圧器 20KVA
低圧線
メッセン

3.2mm：14mm2

3.2mm：8mm2

3.2mm：8mm2

3.2mm：8mm2

3.2mm：8mm2

3.2mm：8mm2

86愛知県小牧市②

PV ○
PV○
PV ○
PV ○
○
PV
50
○
PV
○
PV ○
PV○
PV○
○
PV○
PV ○
PV
PV
○○
PV ○
PV○
PV ○
PV PV
○
50
○

http://goo.gl/maps/Rf5xO
このエリアは数年前に分譲され、住宅用太陽光発電システム付住宅：19 軒と一般住宅：7 軒に対して 50KVAの変圧器 2 台が設置されています。
変圧器から引込線取付点までが 50m を超える住宅もあり、引込線はほとんどが DV ケーブルの直径
3.2mm(8mm2 相当)、一部が 14mm2 です。引込線取付点からの引込口配線は CV ケーブル 14mm2 と思われます。
変圧器を容量の比較的大きいの 50KVA とすることで、逆潮流で幹線側へ電気が流れるときの抵抗とインダクタンスを下げて、電圧上昇抑制の発生を抑えることを狙ったものと推測します。

高圧線
変圧器 50KVA
低圧線
メッセン

87

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2
3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm288

3.2mm：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

3.2mm：14mm2

89愛知県小牧市③

◎PV

○
PV
○
20PV○
30
○
○
PV
○○
◎
PV
PV
PV ○
PV
○
○
30
○
30 ○
PV
PV
○
○
PV
◎ PV○ ○
PV
○○
PV
PV
50
○◎PV ○
30
PV
○
○
○
PV
○
PV
○
PV
PV ○
30○
○
PV
○
http://goo.gl/maps/scC1X
このエリアは 2013 年に造成完了、分譲開始されています。造成・分譲時に電力会社に対して全宅が太陽光発電システム付で建築される旨の事前協議がされています。既に 21 区画／46 区画中に太陽光発電システ
ム付住宅が建築済み又は建築中です。変圧器から引込線取付点までが距離はそれほど長くはありませんが、ポール利用のため引込線取付点からパワコンまでのケーブル長が若干長くなります。引込線はオール電化がDV ケーブル 22mm2、他は 14mm2 で一部 3.2mm です。引込線取付点からの引込口配線はオール電化向けが
CV ケーブル 22mm2 で他は全て 14mm2 です。

90

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

3.2mm：14mm2：14mm214mm2：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

14mm2：14mm2

22mm2：22mm2

14mm2：14mm2

91

14mm2：14mm2：14mm214mm2：14mm2：14mm214mm2：14mm2

92自治体等による太陽光発電施設設置等に係る条例や規制等

秋田県由利本荘市
再生可能エネルギーの利用を目的とした施設の建設に関する手続ガイドライン
http://www.city.yurihonjo.akita.jp/www/contents/1364347095363/files/1.pdf(抜粋)＜対象となる地域＞
本手続ガイドラインは市内全域を対象とする。ただし、本市域に属さない場合であっても、本市に影響を及ぼす恐れがある場合は、本手続ガイドラインを適用する。
＜調整事項＞
本市域内で建設等の計画を有する事業者は、次の手続を実施するものとする。
(1)市に対する説明
ア 事前協議（届出）・ 建設等の計画概要が明らかとなった時点で、再生可能エネルギーの利用を目的とした施設の建設に係る届出書（様式１）を市民福祉部生活環境課へ提出すること。
・ 建設等の許認可手続や事業計画地域において想定される法規制（別表１）について、事前に関係課と十分協議すること。
イ 環境影響評価の報告
・ 環境影響評価を実施した場合は、市に対して資料を添えて報告すること。

93

福島県
環境影響評価(環境アセスメント)の概要
http://wwwcms.pref.fukushima.jp/pcp_portal/PortalServlet;jsessionid=152BEF7E3C7DF2D0283C465D82B59361?DISPLAY_ID=DIRECT&NEXT_DISPLAY_ID=U000004&CONTENTS_ID=31804(抜粋)
太陽光発電所の設置については、残地森林等含めた発電所全体の区域面積が５０ヘクタール以上であって、用地の造成を伴う場合には、条例に基づく環境影響評価手続が必要です。（詳細については個別にご相談く
ださい。）

茨城県那須郡那須町
太陽光発電施設:景観条例対象に 那須町が改正へ ／栃木 - 毎日新聞
壮大な丘陵地などに大規模な太陽光発電施設が作られると景観を破壊する恐れがあるとして、那須町景観審議会（川崎庚生会長）は 7 日、太陽光発電施設を 4 月から町景観条例の景観基準の対象とすることを決めた。町は事業主に設置計画 ...
http://mainichi.jp/area/tochigi/news/m20140208ddlk09040164000c.html

山梨県南都留郡忍野村
太陽光発電設備または風力発電設備の建設等に関する指導要綱

忍野村

http://www.vill.oshino.lg.jp/docs/2014011500013/
指導要領：http://www.vill.oshino.lg.jp/docs/2014011500013/files/taiyoko_furyoku_shidoyoko.pdf(抜粋)⑷ 前３号の規定にかかわらず、景観計画に定める重点地区において行う太陽光発電設備又は風力発電設備の建築等又は建設等（行為の届出）第４条 前条に規定する行為をし、若しくは当該行為の内容を 変更しようとする者又は当該行為が完了した
者は、村長に届出を行うものとする。
（景観形成基準）
94第５条 前条の届出を行う者は、あらかじめ村長と協議し、次の表の左欄に掲げる行為の区分ごとに、当該行為が同表の右欄に掲げる景観形成基準に適合するよう努めるものとする。ただし、他の法令の規定により義務付けられたものがある場合は、当該義務の履行に支障のないよう行うものとする。
行為の区分：建築物以外の建設等

太陽光発電設備

１ 太陽電池モジュールの色彩は、黒色又は濃紺色若しくは低明度かつ低彩度の目立たないものを使用する。
２ 太陽光電池モジュールは、低反射で、できるだけ模様が目立たないものを使用する。
３ 太陽光発電設備の最上部は、できるだけ低くし、周囲の景観から突出しないようにする。
４ 太陽電池モジュールのフレームの色彩は、モジュール部分と同等のものとし、素材は、低反射のものを使用する。
５ パワーコンディショナー、分電盤等の附属設備の色彩は、周囲の景観と調和するものを使用する。
６ 尾根線上、丘陵地又は高台での設置は避ける。
７ 歩行者及び周辺の景観へ影響のあるものは、敷地境界からできるだけ後退し、必要に応じ植栽等により修景を施す 。

山梨県南都留郡富士河口湖町
太陽光発電設備の設置に係る相談窓口
http://www.town.fujikawaguchiko.lg.jp/upload/file/seisaku/seisaku_taiyou_madoguchi.pdf(抜粋)
大規模な太陽光発電設備
土地に自立して設置する太陽電池モジュールの面積の合計が 1,000 ㎡を超える太陽光発電設備(ただし、建築物の屋根・屋上に設置するものは除く。)

95

長野県佐久市
太陽光発電施設設置に関する規制にいて（抜粋）ホームページ：http://www.city.saku.nagano.jp/cms/html/entry/15256/40.html
太陽光発電施設を設置する場合は許可申請・協議が必要です
佐久市自然環境保全条例施行規則、佐久市開発指導要綱の改正
佐久市では、年間の日照時間が全国トップレベルという地域特性を活かし太陽光発電施設の普及・促進を図っています。一方で、太陽光発電施設の設置に伴い自然災害の発生等による市民生活への影響が懸念されるため、佐久市自然環境保全条例施行規則及び佐久市開発指導要綱を一部改正し、土地の地目全般にわたる行為についての規制指導を行うことで、良好な自然環境の保護と災害の防止を図り、快適で安全な市民生活の確保に努めるものです。
※なお、土地に自立して設置する太陽光発電施設が規制の対象となります（屋根に設置するものは対象にはなりません。)
改正概要：http://www.city.saku.nagano.jp/cms/html/entry/15256/file653.pdf
自然環境保全条例施行規則：http://www.city.saku.nagano.jp/cms/html/entry/15256/file654.pdf
許可・指導基準：http://www.city.saku.nagano.jp/cms/html/entry/15256/file655.pdf
資料：http://www.city.saku.nagano.jp/cms/html/entry/15107/file3891.pdf

石川県金沢市第３章 再生可能エネルギーの導入状況と課題の整理
http://www4.city.kanazawa.lg.jp/data/open/cnt/3/19033/1/04_3syou.PDF(抜粋)6) 留意事項① 景観への配慮（市街地など）
本市では、景観や美しいまちなみの保全に関して、景観法や文化財保護法に基づく条例のほか、数々の市
独自の条例を制定しており、これらの条例に基づく指定区域内において太陽光発電を設置する場合には、景観への配慮が求められます。 この対策としては、景観配慮型の太陽光パネルを設置することが挙げられます。

96

④

光害への配慮
太陽光パネルの反射光による苦情が発生する場合もあるため、光害に配慮した設置方位や設置角度の検討が望まれます。

静岡県宇都宮市
太陽光発電設備の設置に係る相談窓口一覧
http://www.city.fujinomiya.shizuoka.jp/kikaku/seisaku/taiyoukou/soudan.pdf
対象となる設備
土地に自立して設置する太陽電池モジュールの合計面積が 1,000 ㎡を超える太陽光発電設備（ただし、建築物の屋根・屋上に設置するものを除く。）

兵庫県神戸市
神戸市環境影響評価等に関する条例施行規則の一部改正の概要(抜粋)
太陽光発電所（従来の出力要件（２万 kW 以上）を面積要件（自然改変面積 20ha（緑地の保全区域等では５ha）以上）に変更）

福岡県福岡市
福岡市の環境影響評価
http://www.city.fukuoka.lg.jp/kankyo/k-chosei/hp/assess/
環境影響評価図書のインターネットによる公表を義務化 ・公聴会の開催の規定を追加 ・風力発電所及び太陽光発電所の設置等の事業を対象事業に追加 など 【平成 25 年 10 月 1 日施行分の主な改正内容】 ・従来の手続よりも早期段階から環境配慮の検討を行う(抜粋)
太陽光発電所 (土地造成を伴うもの)

市 街 化 区 域 ：面積 20ha 以上
市街化調整区域 ：面積 10ha 以上
特 定 区 域(*) ：面積 ５ha 以上

97

大分県杵築市「杵築市再生可能エネルギー発電設備設置事業指導要綱」を制定しました
5,000 平方メートル以上の土地を使用した、再生可能エネルギー発電設備設置事業に関し、市との協議や地元（周辺）住民への説明会の開催などを定めた要綱を制定しました。
「杵築市再生可能エネルギー発電設備設置事業指導要綱」 [PDF ファイル／101KB]
http://www.city.kitsuki.lg.jp/uploaded/attachment/2142.pdf
届出書（様式ダウンロード） [Excel ファイル／45KB]
http://www.city.kitsuki.lg.jp/uploaded/attachment/2141.xlsx

大分県由布市
由布市自然環境等と再生可能エネルギー発電設備設置事業との調和に関する条例等
ホームページ：http://www.city.yufu.oita.jp/kurashi/toshikeikaku/sizen_saisei_jorei.html
美しい自然環境、魅力ある景観及び良好な生活環境の保全及び形成と急速に普及が進む再生可能エネルギ
ー発電設備設置事業との調和を図るため、「由布市自然環境等と再生可能エネルギー発電設備設置事業との調和に関する条例」（平成 26 年 1 月 29 日施行）を制定しました。
◆由布市自然環境等と再生可能エネルギー発電設備設置事業との調和に関する条例〈ＰＤＦ〉
http://www.city.yufu.oita.jp/kurashi/toshikeikaku/sizen_saisei_jorei/sizen_saisei_jorei.pdf◆由布市自然環境等と再生可能エネルギー発電設備設置事業との調和に関する条例施行規則〈ＰＤＦ〉
http://www.city.yufu.oita.jp/kurashi/toshikeikaku/sizen_saisei_jorei/sizen_saisei_sekoukisoku.pdf◆由布市自然環境等と再生可能エネルギー発電設備設置事業との調和に関する審議会規則〈ＰＤＦ〉
http://www.city.yufu.oita.jp/kurashi/toshikeikaku/sizen_saisei_jorei/sizen_saisei_singikaikisoku.pdf

98大分県市長会
県市長会:太陽光発電巡り、国の関与求める提案／大分

県市長会（会長・釘宮磐大分市長）は１１日、宇佐市の市勤労者総合福祉センターで春季定例会を開き、太陽光発電などの誘致に関し、環境保全のため国の法的関与を求めることなど５項目の議案を九州市長会に提案することを決めた。太陽光発電についての提案は由布市から出された。
http://mainichi.jp/area/oita/news/m20140412ddlk44010594000c.html
大分県市長会の議事録(大分市及び由布市のご協力で掲載)

99

内閣官房地域活性化統合局

内 閣 府 地 域 活 性 化 推 進 室 (長 野 県 提 案 )１１ 経済産業省 構造改革特区第２５次 検討要請
【提案理由】
農山村の多い長野県では、変電所の容量に余裕が少なく、再生可能エネルギーの普及や電力需要の減少に伴い、出力抑制を余儀なくされるケースが発生するなど今後の再生可能エネルギーの普及に向けた事業者との計画の立案が円滑に進まない可能性がある。また、太陽光発電設備の立地や開発に伴い、発電事業者と地域との合意形成に係るトラブルも発生している。
そこで、現在は都道府県や市町村であっても把握することのできない、地域の系統や設備認定等の状況が、開示・公表されることで、地域の合意形成を軽視した事業者独自の開発や電力事業者とのトラブルなど再生可能エネルギー発電に係るリスクを抑制し、発電コストの低減を図り、再生可能エネルギーの健全な発展を促進することが可能となる。
なお、地域の系統容量等を増強するためには、国の積極的な関与も重要となる。
http://www.kantei.go.jp/jp/singi/tiiki/kouzou2/boshu25/kentou0502/keizai_k.pdf

100使用した測定器等電力会社の使用測定器
竹本電機計器PRM-102B

101

出典：タケモトデンキ株式会社(http://www.takemotodenki.co.jp/)

102

日置

クランプオンテスタ

3168

http://www.hioki.co.jp/products/file.php?t=catalog&iid=1_37‎
確度: 電圧; ±0.3％rdg.±0.2％f.s. 電流; ±0.3％rdg.±0.2％f.s.＋クランプオンセンサ仕様
9298 クランプオンセンサ確度:±0.5％rdg.±0.2％f.s

未検定の測定器に関しては検定済み測定器と同時点を測定・比較することで器差の確認を実施
検定品と未検定の測定器は、配電盤で丸 1 日同じ条件で測定し、100V レンジで 0.03V 程度の器差でした。
検定品

U1

AVR

103.420 103.517

MAX

106.37106.34MIN

100.92100.19

未検定

U1

U2

AVR

103.430 103.549

MAX

106.36106.34MIN

100.93100.22

103

U2

WEB カ メ ラ に よ る 電 圧 上 昇 抑 制 の 記 録
我家のパワコンはエラー履歴などが残らないタイプ、日中家族も不在のために電圧上昇抑制の発生状況を確認できないので、Web カメラと LAN 接続ハードディスクを用いて録画することにしました。
測定データの時刻と発電や電圧上昇抑制の発生状況の照合するために電波時計も一緒に並べて撮影しました。
録画は Web カメラがコンピュータを介さず直接 LAN 接続ハードディスクに記録する NAS モードで行い
ました。
使用機器
Wi-Fi 対応ネットワークカメラ

QwatchTS-WLCAM

I・O DATA 製

http://www.iodata.jp/product/mobile/lancam/ts-wlcam/
LAN 接続ハードディスク

LAN DISK C

HDL-CE2.0S

http://www.iodata.jp/product/hdd/lanhdd/hdl-ces/

104

I・O DATA 製

三和電気

DIGITAL MALTIMATER PC510

現在発売中のモデルでは PC700(定価 17,115 円(税込))、PC710(定価 22,260 円(税込))が同クラスの確度

105

DIGITAL MALTIMATER と ビ デ オ カ メ ラ を 利 用 し た 簡 易 的 な 測 定 観 測 方 法
感電にはくれぐれもご注意ください。

準備編
先ほど紹介したような確度が一定範囲内で校正証明書付の DIGITAL MALTIMATER、時計とビデオカメ
ラを準備してください。パワコンの発電量表示器、時計、DIGITAL MALTIMATER が一緒に写るようにビ
デオカメラをセットしてください。DIGITAL MALTIMATER は AC(交流)の電圧測定モードで最寄りのコン
セントにテスタープローブを差し込んでください。

測定観測編
日中の朝 8 時から夕刻 16 時頃まで測定しながらビデオカメラで撮影します。これを 1 週間ほど行います。

まとめ編
1 分、2 分、5 分などの間隔を決めて、撮影したビデオを再生しながら時刻・発電量・電圧を Excel などに入力し、折れ線グラフなどを作成し、視覚化する。

106

測 定 器 の 測 定 デ ー タ の 相 関 (器 差 )等 に つ い て日置

検定済測定器：

電力会社測定器

検定済-中部電力測定器
107.0
106.0
105.0
104.0
103.0
102.0
101.0
100.0
100.00y = 0.1323x2 - 26.653x + 1444.5
R² = 0.7199
101.00102.00103.00104.00105.00106.00107.00

配電盤にて電力会社と検定済測定器を同時点で測定
電力会社の測定器は精度が定格の±1%と検定済測定器(日置 3168)に比べ精度(確度)が劣ります。

107

日置

検定済測定器：

未検定測定器

検定済測定器-未検定測定器
107.00106.00105.00104.00103.00102.00101.00100.00100.00y = 0.9989x + 0.1285
R² = 0.9955

101.00102.00103.00104.00105.00配電盤で検定済測定器と未検定測定器を同時点で測定

108106.00107.00吉田家の住宅用太陽光発電システム

概要図

柱上変圧器

パワコン

W

集電箱

配電盤

H
M

柱上変圧器
柱上変圧器－配電盤
パワコン

引込線取付点WHM

ｸﾞﾘｰﾝ電力量計

DV と CV ケーブル

配電盤

5.5mm2

後に 14mm2 に引き換え

WHM
消費電力量計109

約 28m

配電盤－パワコン
CV ケーブル

WHM WHM

14mm2

約 15m

パワコン
OM ソーラーIS-04

定格出力 4.5kW(日本電池(現 GS ユアサ)のラインバック FX の OEM 支給品)

整定値

110

太陽光パネル・キャノン製アモルファスシリコン

L10-02

73W×10 枚×2 アレイ(南面１)1 アレイの特性：最大出力動作電圧(Vpm)：150.0V・キャノン製アモルファスシリコン

L10-02

73W×10 枚×2 アレイ(北面)

1 アレイの特性：最大出力動作電圧(Vpm)：150.0V
・三菱電機製多結晶シリコン

PV-MF126B

SM55

最大出力電流(Ipm)：4.9A

126W×8 枚(南面２)1 アレイの特性：最大出力動作電圧(Vpm)：153.6V・シーメンス製単結晶シリコン

最大出力電流(Ipm)：4.9A

最大出力電流(Ipm)：6.56A

55W×9 枚×2 アレイ(南面４)1 アレイの特性：最大出力動作電圧(Vpm)：156.6V

最大出力電流(Ipm)：3.15A

111

６．太陽光発電システムに関わる基礎知識①電気の基礎知識
家庭用太陽光発電システムでの電圧上昇抑制及び整定値を理解するうえで必要な電気について述べます。

電気
静電気などの放電(パチ)で感じることができます。雷などで見ることができますが一瞬のみです。テレビが映ったり、照明がついていることで電気の存在することを感じることできます。

出典(左)：(有)宮崎技術研究所(http://www.miyazaki-gijutsu.com/)
出典(中)：株式会社メディアネット(http://www.mdnt.co.jp/)

出典(右)：GATAG(http://free-images.gatag.net/)

112

電子と電荷すべての物質は原子からできています。この原子は、中心に原子核があり、その外周にある軌道上を電子が回っています。例えば太陽の周りを地球や土星などの惑星が回っていることを想像してください。

電子
自由電子
中性子

陽子
原子核

原子核

原子核は電気的にプラスの性質を持つた陽子と電気的に中性の中性子からできています。電子はマイナスの性質を持っています。陽子がプラス、電子がマイナスのある状態の物質は電荷(でんか)を持っているといい、その大きさの単位は Q(クーロン)と呼ばれています。通常は陽子の数と電子の数は同じで、原子自体の電気的な性質は中性になっています。電子は原子核の周囲を回転するだけですが、何かの拍子に軌道を離れる場
合があります。この軌道を離れた電子を自由電子といいます。

113

銅の原子構造
電気を流すものとして身近にあるのが家電の電源ケーブル、テーブルタップ、LAN ケーブル、モジュラー
ケーブル、屋内配線(VVF ケーブル、CV ケーブル)や電柱からの引込線（DV ケーブルや VVR ケーブル）な
どの電線があります。その電線で電気を流す金属としてよく使われる銅について理解しましょう。
銅は原子番号 29 番の金属であり、電気をよく流すことで知られています。原子核の周りには電子殻という4 つの軌道があり、内側から順に 2 個、8 個、18 個、1 個、合計で 29 個の電子をもっています。
銅は、一番外側の軌道上に価電子＊が 1 個しかなく、銅原子に電気(電圧)などのエネルギーが加えられると、その価電子 1 個にエネルギーが集中します。価電子は一番外側のために原子核の拘束力が一番弱いために自由電子になりやすくなっています。このように銅は自由電子になりやすい電子があるので、電気が流れやすいのです。電線の中を自由電子が移動すれば、それが電気の流れ(電流)となります。

最外殻電子を原子核

価電子と呼ぶ
K殻
L殻
M殻
N殻

114

電子と電流の向き
学校での図工、理科や科学の授業で電流はプラスからマイナスに流れると習っていませんか？

先ほどまで習ったことを復習すると、電子はマイナスの性質がありますのでプラス側に引き寄せられて移動します。

電子

電流

実際には図のように電流と電子の流れは向きが逆なのですが、電流がプラスからマイナスへ向かって流れるという考え方でも電気現象の説明や回路計算に問題がないので、現在でも電流は「プラスからマイナスに
向かって流れる」と説明がされています。

115

導体と絶縁体
電気を通しやすい物質を導体、通しにくい物質をを絶縁体といいます。導体に電池などを繋ぐことで導体の中に自由電子が入ってくると、その物質の電子を押しのけます。その押しのけられた電子は別の電子を押しのけます。物質のなかでこの現象が連鎖的に次々と起こることで電子の流れになります。

電子

原子

つまり導体は自由電子になりやすい電子が多い物質、絶縁体は原子と電子の結びつきが強いために自由電子になりにくい物質ということになります。

導体

鉄、アルミニウム、金、銀、銅、ステンレス・・・

絶縁体

ビニール、プラスチック、ゴム、ガラス・・・

導体と呼ばれるものは一般に電気的な抵抗が極めて小さいものですが、0 ではありません。中部電力管内
で引込線に使用される DV ケーブルを見ておきましょう。
直径 2.6mm が 30m(0.03km)あると 3.48Ω/km×0.03km＝0.1044Ωとなります。

直径又は公称断面積

許容電流(3 個より)最大導体抵抗(20℃)

直径 2.6mm

34A

3.48Ω/km

直径 3.2mm

44A

2.30Ω/km

14mm2

62A

1.36Ω/km

22mm2

80A

0.832Ω/km

116

電流
電子は電荷を持っていて、その単位は Q(クーロン)と話しました。「電荷」は読んで字のごとく「電気」の「荷物」ととらえて「電気的なエネルギーを持っている」と考えていただくと良いかもしれません。
電子 1 個の電荷は 1.6×10-16Q と非常に小さな値です。電流は電子の流れであると書きましたが、電流の大きさとは、1 秒当たりの電荷(電子)の移動量のことです。1 秒間に 1Q の電荷が移動する時、1A(アンペア)が流れるといいます。1A の電流は電子 1 個の電荷の逆数になりますので、1÷1.6×10-16＝6.25×1018 個と非常に大きな値です。
電子が自由電子となって電流を生じさせるには電圧というエネルギーが必要です。その単位は V(ボルト)といいます。

直流
直流は Direct Current すなわち DC（デーシー）と呼ばれます。直流は時間によって大きさが変化しても流れる方向が変化しない電流である。乾電池、充電池やバッテリのように電圧がほぼ一定で、電流の流れる方向が変わらないものです。ソートパソコンや携帯電話の充電に使用される AC アダプタの出力も直流です。

電子

電流

117

交流
交流は Alternating Current すなわち AC（エーシー）と呼ばれます。時間とともに周期的に向きが変化す
る電流（交流電流）を示す言葉であり、「交番電流」の略です。交流は、変圧器によって比較的容易に電圧を変えることができます。
１つの山と谷のカーブの波形を 1 サイクルといい、1 秒間のサイクル数を周波数といいます。周波数の単位には、ヘルツ(Hz)が用いられ、この波が 1 秒間に 50 回あれば 50Hz、60 回あれば 60Hz といいます。

単相交流

一般家庭には、
以前は 2 本の線を用いて 100V の電気を配電していましたが、近年は 3 本の線を用いて 100Vと 200V の電気を配電しています。この 2 つの交流は、単相交流といいます。単相交流３つを一定間隔にして３本の線で配電するものは、三相交流といいます。電動機を使用する工場等では、２００Ｖや４００Ｖの三相交流が使用されている。

周波数の分布

三相交流

日本の電源の周波数は、静岡の富士川を境にして、おおむね東日本が５０Ｈｚ、西日本が６０Ｈｚとなっています。 東西で周波数が異なるのは、明治初期に周波数が違うドイツ製とアメリカ製の発電装置を別々に輸入したことで始まったといわれています。

118

交流の実効値
交流電圧の瞬間の値を瞬時値といい、瞬時値の最も大きなものを最大値といます。直流は、電圧が一定のため、平均値によって電気的効果を求めることができます。しかし、交流に平均値を用いると正の半サイク
ルと負の半サイクルによって値がゼロになってしまいます。このため、交流の電気的効果を表わすためには別の方法を用いる必要があります。そこで考え出されたのが実効値です。 たとえば、直流電流によって電球を点灯し、ある明るさを得られたとします。次に同じ電球に交流電流を加えて直流電流と同じ明るさになるまで電圧を上げると、直流電流の電気的効果と等しくなります。この時の値を交流の実効値といい、次の式
で求めることができます。

一般家庭で使用されている１００Ｖの交流や交流用電圧計、電流計等は、実効値で示されています。最大値は、次の式で求めることができます。交流電圧１００Ｖは、この式により電圧０Ｖから１４１．４Ｖの振れ幅で変化していることが分かります。

119

電圧
水の流れに例えて図で説明します。

水路の太さ(抵抗)

水の流れ(電流)
高さ(電圧)

水路(電線)

電流：毎秒流れる水量のことです。

単位は A(アンペア)

電圧：水圧のことです。

単位は V(ボルト)

電力：流れる水にできる仕事のことであり、例えば水車を回す力と考えてください。

単位は W(ワット)

水力発電所はダムなどに水をためて、高低差のある水路を使用して羽の付いた発電機を回して発電します。

120

抵抗
水道の蛇口を全開にするとすごい勢いで水が出ますが、蛇口を徐々に閉めていくと水の勢いが段々となくなり、ポタポタの滴下の状態になって最後は完全に出なくなります。電気の場合は電流の流れを妨げる作用
するものがあり、それを電気抵抗又は単に抵抗といいます。記号は Resistance(レジスタンス)の頭文字を取って R、単位にはオーム(Ω)が用いられます。
電気回路の抵抗の接続方法には、直列、並列、直並列があり、これらを１つの抵抗として換算することを抵抗の合成といい、この値を合成抵抗と呼びます。

直列接続の合成抵抗
直列接続の場合は、それぞれの抵抗を合計して求めます。

R1

R2

R=

R1

+

R2

並列接続の合成抵抗
並列接続の場合は、それぞれの抵抗値の逆数を足して、それを更に逆数にして求めます。

R1

1
R=

R2

1
R1

1
+

R2

直並列接続の合成抵抗
直並列の合成抵抗は、直列接続と並列接続の計算式を組み合わせて求めます。

R2

1

R3

R1

R = R1 +

R4

1

1
＋

R2+R3

121

R4

オームの法則
回路に流れる電流の大きさは、電圧に比例し、抵抗に反比例します。これを乾電池と豆電球を使った簡単な図を見てみましょう。比較の基準となるが A 回路です。B 回路は A 回路の 2 倍の乾電池(電圧)によって明るさが 2 倍になります。C 回路は A 回路の 2 倍の豆電球(抵抗)によって明るさは１／２になります。

基準の明るさA の 2 倍の明るさ

A の１／２の明るさ

ドイツの科学者オームがこの法則を発見したので、「オームの法則」と呼ばれています。これだけは電気回路を理解するうえで最低限必要なので是非覚えてください。

電圧(E)＝電流(I)×抵抗(R)

1.5V＝0.1A×15Ω

電圧(E)

1.5V
0.1A＝

電流(I)＝

15Ω

抵抗(R)

1.5V

電圧(E)
15Ω＝

抵抗(R)＝

0.1A

電流(I)

122

電力と電力量
電気エネルギーの単位時間当たりの仕事量を電力といいます。電気エネルギーを消費する場合は消費電力といいます。電力の記号は P で単位には W(ワット)を使用し、1,000W は 1kW(キロワット)と表します。加
湿空気清浄機のラベルに 100V54W と表示されていますので、54W は消費電力を表しています。

電力は電圧と電流の積で求めることができます。電圧は電流と抵抗の積であるため、電流の 2 乗と抵抗の積によっても電力を求めることができます。交流回路の場合は負荷の構成によって電圧と流れる電流に時間的な差(位相差)が生じることがあり、複雑な計算式になるのでここでは時間差の生じない負荷と仮定します。
電力(P)＝電圧(V)×電流(I)＝電流(I)2×抵抗(R)54W＝100V×0.54A＝0.735A2×185.2Ω
電力量はある時間内に消費した電力の総量を表したものです。電力と使用した時間(hour)の積によって電力量を求めることができます。電力量の記号は W で単位には Wh(ワットアワー)又は kWh(キロワットアワー)が使用されます。加湿空気清浄機を 8 時間使用したとして計算してみましょう。
電力量(W)＝電力(P)×使用した時間
電力量＝54W×8h＝432Wh

123

ジュール熱電熱器はご存知ですか？電熱器はニクロム線に電流を流すことで発熱することを利用した機器です。

出典：「電熱器」ウィキペディア(http://ja.wikipedia.org/wiki/)
次の 3 項目はウィキペディア(http://ja.wikipedia.org/wiki/)からの引用です。

ジュールの法則
電気抵抗 R [Ω] の物体に、 I [A] の電流を t 秒間流したときに発生する熱量、すなわちジュール熱の量
Q [J] は
Q＝RI2tとなる。ジュール熱の量は、抵抗 R と電流 I の二乗の積に比例する。これはイギリスの物理学者、ジェー
ムズ・プレスコット・ジュールが実験によって発見した法則で、ジュールの法則と呼ばれる。
上の式はオームの法則を用いることによって次式のように変形することができる。
V2
Q＝VIt＝RI2t＝t
R（V:電圧）

ジュール熱による損失
電動機や発電機、変圧器といった、おおむね大きな電力を扱う装置やこれらを繋ぐ配線類も超伝導技術でも使わない限り導体中の抵抗によって無用なジュール熱が生じる。また、照明器具を含む家庭電気製品や事務用の電気を扱う機器類のすべてもまた、無用なジュール熱によってエネルギーを無駄に消費してしまう。
配線はできるだけ短くしながら流れる電流に応じて導体の太さを適切なものを選ぶことでジュール熱の発生は最小限に抑えることができる 。また、生じた熱も適切に放熱することが求められる。

124

ジュール損
変圧器のような電気コイルを用いた電気部品では、コイルを構成する銅線にジュール熱が生じるだけでな
く、コアと呼ばれる鉄芯などにもジュール熱が生じてしまい、エネルギーの損失となる。 変圧器やコア付きコイルなどでは、鉄などをコアに用いて磁束の集中と部品サイズの縮小を図っているが、交流電流が流れることでコア内の磁束が生成と消滅を繰り返し、この過程でコア内に渦電流が生じてしまう。この渦電流が流れることでジュール熱によるエネルギーの損失が生じ、この損失が「ジュール損」や「渦電流損」と呼ばれる。低周波数での交流電流ではジュール損はそれほど大きくないため、絶縁された薄いケイ素鋼板を磁束に沿って多数積層したコアを用いることで、コア内に生じる渦電流を分断し最小化することでジュール損を少なくする手法が一般的に採用されている。高周波数の交流電流ではジュール損が顕著となるため、比抵抗が高いソフト・フェライトをコアに用いることで、コア内に渦電流が生じないようにされる事が一般的である。

まとめ
発電所で発電された電気は、私たちに町までの送電の間の変電所、変圧器やそれぞれを繋ぐ配電線などの至る所でジュール熱による損失やジュール損が生じているのです。

変圧器
変圧器は交流の電圧を昇圧や降圧する用途に主に使われます。

出典：「変圧器」ウィキペディア(http://ja.wikipedia.org/wiki/)
次の 2 項目はウィキペディア(http://ja.wikipedia.org/wiki/)からの引用です。

原理
変圧器は、磁気的に結合した（相互誘導）複数のコイルからなる。コイル内外に磁気回路をともなうものもある。コイルに使用する導線を巻線という。特に 2 個のコイルから成るものにおいて、入力側のコイルを一次コイル、出力側のコイルを二次コイルという。一次コイルに交流電流を流し、変動磁場を発生させ、それを相互インダクタンスで結合された二次コイルに伝え、再び電流に変換し、出力する。変圧器によって電圧を変更することを変圧（へんあつ）といい、電圧を上昇させることを昇圧（しょうあつ）、逆に下降させ125

ることを降圧（こうあつ）という。（損失を無視すれば）エネルギー保存則により一次側と二次側でエネル
ギーが変化する事はない。つまり昇圧させれば電流は減る。

変圧、巻数、変流の関係
一次コイルの電圧 V1、巻数 N1、電流 I1 をそれぞれ一次電圧、一次巻数、一次電流という。同様に二次コイルの電圧 V2、巻数 N2、電流 I2 をそれぞれ二次電圧、二次巻数、二次電流という。またそれらの比 V1/V2、
N1/N2、I1/I2 をそれぞれ変圧比（へんあつひ）、巻数比（まきすうひ）、変流比（へんりゅうひ）という。巻数比は変成比（へんせいひ）とも呼ばれる。
理想的な変圧器では巻数比と変圧比は等しく、さらに変圧比は変流比の逆数と等しい。すなわち、以下が成
り立つ：
N1

－
N

V1

＝

2

－
V
2

I2

＝

…(a)
－
I
1

前者の等号が成り立つ条件は、1 次コイルから出た磁束が全て 2 次コイルに入る事である。より一般に 1 次
コイルから出た磁束のうち割合 k が 2 次コイルに入る場合は、
N1

－
N
2

V1

＝

－
V

k

2

が成立する。この値 k の事を 1 次コイルと 2 次コイルの結合係数という。従って (a) の第一の等号が成り立つ条件は結合係数が 1 になる事であると言い換えられる。
一方 (a) の第二の等号が成り立つ条件は、変圧器で電気的なエネルギーが保存される事である。実際エネ
ルギー保存が成り立てば I1V1＝I2V2 であるので、第二の等号が成り立つ。なお回路中に１つでも抵抗があればそこからエネルギーが熱として逃げてしまうので、電気的なエネルギーは保存せず、第二の等号が言えない。しかしこうした熱が十分小さければ第二の等号は近似的に成立する。

このレポートでは理解を容易にするため理想的な変圧器を前提に説明します。

126

②送電・配電の基礎知識

送電・配電の概要
発電所で発電された電気は様々な施設や設備を経由して私たちの街に送電されてきます。
送電線
275,000～
500,000V
送電線
154,000V

送電線
77,000V
送電線
33,000V

発電所
発電
22,000V

超高圧変電所
送電線
6,600V
一次変電所
二次変電所
配電用変電所
引込線
100V/200V
柱上変圧器①

柱上変圧器②(電圧自動調整器)
電力会社所有の発電所の発電機の多くは 22,000V で発電し、発電所内の変圧器で 275,000～500,000V に昇圧されて、鉄塔で張り巡らされた電線で超高圧変電所に送電されます。超高圧変電所で 154,000V、一次変電所で 77,000V 、二次変電所で 33,000V、配電用変電所で 6,600V に徐々に電圧を下げて、主に道路沿いに建てられている電柱によって町中に張り巡らされています。
工場などは直接 6,600V を受電し、工場内の変圧器などで動力用の三相 200V、電灯用の単相三線式
100-200V などに電圧を落として使用します。
小規模な事業所や住宅などは柱上変圧器で 6,600V を動力用の三相 200V や電灯用の単相三線式 100-200Vに電圧を落としたものが引込線によって配電されます。

127高い電圧で送電する理由
電流が送電線を流れると電気抵抗のためにジュール熱が発生します。この熱が出ただけで電気がロスする
Q(ジュール熱)＝R×I2×t

ことになります。ジュール熱はの法則

により、電流が大きいほど出ます。又、オーム

E(電圧)=I×R により送電線で電圧降下が発生するのです。

発電所の送電電圧＞

超高圧変電所の受電電圧

超高圧変電所の送電電圧＞

一次変電所の受電電圧

一次圧変電所の送電電圧＞

二次変電所の受電電圧

二次圧変電所の送電電圧＞

配電変電所の受電電圧

配電変電所の送電電圧＞

柱上変圧器の受電電圧

柱上変圧器の配電電圧＞

屋内配電盤の受電電圧

同じ電力の電圧と電流はP(電力)＝V×I により電圧と電流は反比例するので、電流を少なくして電圧を高くすることで送電中のロスを減らすことができます。
中部電力のホームページで公開されている資料から 500,000V の送電線を基準：１とした場合の損失の比率をグラフ化したところ、送電・配電電圧が低くなるほどの損失比率が高くなることがわかります。

電気損失比率6,600V
5739

10000

1000

77,000V
42.2
154,000V
10.6

100

10

275,000V
3.3

y = 3E+11x-2

10

100,000

200,000

300,000

400,000

1
500,000

600,000

引用データ：中部電力 http://www.chuden.co.jp/kids/kids_denki/okuru/soden/

128

開閉器
配電変電所から送電される高圧 6,600V の幹線を需要(工場や商業施設への電力供給等)と供給(事業用太陽光発電施設の連係等)のバランスの見直し、幹線の電圧が極端に高い又は低くならないように幹線系統を切り替えて調整するために使用されます。(不定期実施)

129

電圧自動調整器
高圧幹線の需要の変動が大きい場合に電圧を一定範囲に保つために設置されます。切替タップ(接点)を機械的に切り替えるタイプとサイリスタで電子的に切り替えるタイプなどがあります。

電圧自動調整器(SVR)
出典：愛知電機株式会社(http://www.aichidenki.jp)

130

動作概要
電圧調整幅：1.5%、タップ数：6、基準電圧に対して電圧 97.2V／段の上昇又は下降で動作
閾値を越えた状態が一定時間以上継続しないと動作しないとのこと。
電圧自動調整器と柱上変圧器の標準的なタップ位置での電圧と閾値の関係
6,697.2V (2 次側)
変電所

6,600V(1 次側)

電圧自動調整器

1 次側タップ切替後 6,598.2V

6,600V(2 次側)
6,502.8V(2 次側)

1 次側タップ切替後 6,601.8V

2 次側電圧を監視し、閾値を超えると 1 次側電圧をタップ調整し、2 次側の送り出しを一定する。
柱上変圧器を経由した低圧側に換算すると106.55V[6,697.2V(2 次側)]→104.97V[6,598.2V(2 次側)]

変化量 1.58V

103.45V[6,502.8V(2 次側)]→105.03V[6,601.8V(2 次側)]

変化量 1.58V

柱上変圧器の電圧が 1.6V 程度急激に変化した場合は、電圧自動調整器が動作した可能性がある。
閾値を超えるまでは電圧が高いまま、低いままの状態が続くことになる。

131

電圧自動調整器(TVR)
幹線機器メーカーから直接頂いた資料のハードコピー
Web での関連資料

http://www.aichidenki.jp/report/34/34_21.pdf

132

柱上変圧器
高圧 6,600V を一般家庭などで使用できる電圧に下げる機器で容量は 5～100kVA 程度まであります。

下記の表は中部電力に伺った情報ですが、電力会社によって変圧器の仕様は異なります。

タップ№

一次側電圧

二次側電圧

巻数比

1

6,750V

105V

64.3：126,600V

105V

62.8：1３6,450V

105V

61.4：１

46,300V

105V

60：1

備考

標準

太陽光発電システム設置住宅が変電所に近く、電圧上昇抑制の原因について、明らかに幹線の高圧側電圧(一次側)が高い影響で低圧側電圧(二次側)も高くなる場合は、タップ№を標準の２から１に変更した変圧器と入れ替えることで、低圧側電圧(二次側)を下げることができる。
例)

標準タップ位置 2 で高圧側電圧が 6,750V の場合に二次側電圧はップ位置 1 のものに変更すると二次側電圧を6,750÷6,600×105＝107.4V

6,750÷6,750×105＝105V

高圧側電圧が 6,450V まで下がった場合に二次側電圧は

133

をタ

に下げることができる。但し、6,450÷6,750×105＝100.3Vに下がります。

自動電圧調整型柱上変圧器
低圧側の電圧を監視し、低圧側電圧の変動に応じて高圧側タップ電圧を選択し、タップを自動で切り替える機能を有し、低圧側の安定した出力電圧を可能にしたものです。
出典：愛知電機(http://www.aichidenki.jp/report/33/33_14.pdf)

134需要変動に伴う幹線の電圧変動
需要変動に伴う幹線の電圧変動を簡単なモデルで確認してみましょう。A～F の電柱には標準設定(6,600：
105)の変圧器、F 点以降に大規模な工場(需要家)があるとします。高圧電線サイズ：125mm2、抵抗：約 0.156
Ω/km、幹線電流：100A 流れる場合には 1km 当たり 15.6V 、300A 時は 46.8V の電圧降下が発生することから、配電用変電所との接続点である A 点の 6,600V から電圧が徐々に降下し、一番遠い F 点では高圧側
6,522V、6,366V

低圧側 103.8V、101.3V となります。需要の変動に伴い低圧側の電圧も規定値内で大きく変動することがわかります。
送電線
A点

配電用変電所

6,600V
B点

1km

C点

1km

D点

1km

E点

1km

F点

1km

大規模な工場

地点

A点

B点

C点

D点

E点

F点

100A 時6,600V

6,584.4V

6,568.8V

6,553.2V

6,537.6V

6,522V

105V

104.8V

104.5V

104.3V

104.0V

103.8V

6,600V

6,553.2V

6,506.4V

6,459.6V

6,412.8V

6,366V

105V

104.3V103.5V

102.8V

102.0V

101.3V

300A 時下記は電圧自動調整器から約 1km 下流の柱上変圧器の低圧側の変動グラフですが、需要の変動により電圧自動調整器が動作(急激に 1.5V 程度上下)して電圧が変動しているのもわかります。

135

配電・配線
一般家庭や小規模の事業所などに配電される電気について説明します。

単相 3 線式「単相 3 線式（たんそうさんせんしき）とは、「単三」とも略称され、単相交流電力を 3 本の電線・ケーブ
ルを用いて供給する低圧配電方式である。50kVA 以下の配電線・引込線、短距離の構内幹線などに用いられる。低容量の配電に向く方式のため日本においては一般住宅用として普及しており、単相 3 線式で受電する
家屋では屋内に設置する分電盤も単相 3 線式で構成される。単相 3 線式で受電した場合、旧来の商用電源電圧である 100V に加え 200V を容易に取り出すことができ、後述する 200V 用家庭用電気機械器具普及の前提となる配電方式である。」

引用：「単相 3 線式」http://ja.wikipedia.org/
電圧線

200V

100V
中性線
100V
電圧線

大容量のエアコンや全自動洗濯機などで 200V が必要な場合は屋内の配電盤から上記図の上下両端を使って 200V 用のコンセントに配線されます。
深夜電力の電気温水器などを単独で契約している場合などは上記図の変圧器の低圧側両端の 2 本の 200V
のみが変圧器から引込されて利用されます。

低圧三相 3 線式「50kVA 未満の動力専用引込線・構内幹線などに用いられる。三相変圧器二次側から 3 本接続して三相 200V
負荷に供給する。」引用：「単相 3 線式」http://ja.wikipedia.org/

電圧線
200V

200V
電圧線
200V
電圧線

何処の線間の電圧を測定しても 200V となります。店舗などの業務用エアコンや冷蔵庫やショーケースなどで使用されます。

136

電気引き込み「引込線」とは電柱から軒先などに取り付けられている「引込線取付点」までをいい、その先は「引込口配線」を経由して「屋内配線」となります。引込線取付点が電気契約者側の設備との電力会社の設備の境目（保安責任・財産の分界点）になります。引込線取付点で分界点ができますが、電気契約者側にあるメータ
ーと電流制限器（アンペアブレーカーまたはリミッターとも呼ばれる）は電力会社の所有物です。

変圧器
引込線
低圧配電線

メーター

引込線取付点

137

引込口配線

配電盤

パワコン

屋内配線

配電盤
中部電力管内で太陽光発電システム付の住宅などで使われる配電盤を示します。
「単相 3 線式 単 3 中性線欠相保護付漏電ブレーカ付
リミッタスペース＋太陽光発電用漏電ブレーカ・OC 付＋太陽電池側連系用ブレーカ」

リミッター

太陽光発電用漏電ブレーカ

太陽電池側連系用ブレーカ

リミッター：電力会社との契約電流や電力によって 30A とか 60A のものが設置されます。電力会社によってはリミッターを設置しないところもある。
線に不均一に接続されていて、なんらかの理由で中性線が欠相してしまうと、軽負荷側の電圧線と中性線間の電圧が上昇し、100V 機器に 200V 近い電圧がかかって焼損する恐れがあり、中性線欠相の時に自動的に回路を遮断する機能を備えた「単 3 中性線欠相保護付」のブレーカが用いられます。

138

③配線材の基礎知識

柱上変圧器や低圧配電線から引込線取付点までの配線材
ほとんどの電力会社では契約電流等によって柱上変圧器や低圧配電線から引込線取付点までの線材の太さが決まっています。これは電力会社から需要者へ安定・安全に供給するために決められたものと思います。

契約電流

主開閉器

線材太さ

契約容量

線材太さ

(電流制限器)

線材太さ(不平衡率 40%)40A

最低 8mm2

40A

8mm2

6KVA(36A)

8mm2

50A

最低 8mm2

50A

14mm2

8KVA(48A)

14mm2

60A

最低 8mm2

60A

14mm2

10KVA(60A)

14mm2

引用：http://okwave.jp/qa/q3383598.html
その他、電力会社の社内ルール等(地域区分、電柱からの長さ、契約内容等)によって使用される線材や線材の太さは変わります。
中部電力の場合、電流制限器(リミッター)は 60A までとなっており、引込用ビニル絶縁電線の DV ケーブ
ルが使用されます。60A 以下であれば亘長 30m 以下までは直径 3.2mm、31m～40m であれば 14mm2 を使用するとのこと。

直径又は公称断面積

許容電流(3 個より)最大導体抵抗(20℃)

直径 2.6mm(5.5mm2 相当)

34A

3.48Ω/km

直径 3.2mm(8mm2 相当)

44A

2.30Ω/km

14mm2

62A

1.36Ω/km

22 mm280A

0.832Ω/km

東京電力の場合はビニル絶縁ビニルシース電力ケーブルの VVR ケーブルが使用されています。
139パワコン～配電盤～引込線取付点までの配線材
一般に架橋ポリエチレン絶縁ビニルシース電力ケーブルの CV ケーブルが使用されます。

公称断面積

許容電流
(基底温度 40℃)

最大導体抵抗(20℃)

5.5mm244A

3.40Ω/km

8mm2

54A

2.36Ω/km

14mm2

76A

1.34Ω/km

22mm2

100A

0.849Ω/km

140

配線材資料CV ケーブル

出典：古河電気工業株式会社(http://www.furukawa.co.jp)

141出典：古河電気工業株式会社(http://www.furukawa.co.jp)

142

VVR ケーブル

出典：日立金属株式会社(http://www.hitachi-metals.co.jp)

出典：日立金属株式会社(http://www.hitachi-metals.co.jp)

143

DV ケーブル

出典：愛知電線株式会社(http://www.aichidensen.co.jp)

144電圧降下の計算式

出典：古河電気工業株式会社(http://www.furukawa.co.jp)
正確に計算するには上記のような複雑な計算式で求める必要がありますが、このレポート内は一般の方々でも理解できるように基本的なオームの法則を用いて計算しています。

145

④電圧上昇抑制問題に関する基本知識
水は水位の高いところから低いところに流れます。川が上流から下流に流れるのと同じです。電気も同様
で電圧の高いところから低いところに流れます。

出典：ウィキペディア(http://ja.wikipedia.org/wiki/)
次に水道の水は朝夕食時には水の流れが細くなります。これは多くの家庭が一斉に水を使って水圧が低くなるからです。電気も同様、多くの人が一斉に電気を使うと電圧が低くなります。

供給 ＜

需要

の場合に水位が下がる

ところで、系統連系は発電した電気が余れば電力会社に売り、足りなくなれば電力会社から買う仕組みです。そのため、余った電力を売るには、パワコンの出力電圧が電力会社の供給電力よりも高い必要があります。まさしく水の流れと同様です。
まずはパワコンの発電量と電流について確認しておきます。一般家庭では単相 3 線式が一般的であり、下記のような電圧の関係になります。

15A
200V

電圧線

100V
中性線
100V
15A

電圧線

3kW の発電時は片方の 100V に 30A 流れる訳ではなく、パワコンから両方の 100V に 15A ずつ出力されます。
146

15A の電流)が電力側に流れるモデルで見てみましょう。(3kw 発電し自家消費分は 0(ゼロ)と仮定する)
配線材での抵抗分
パワコン－配電盤：15m÷1,000×3.33Ω/km＝0.04995Ω
配電盤－引込線取付点：14m÷1,000×1.34Ω/km＝0.01876Ω

引込線取付点－変圧器：14m÷1,000×1.36Ω/km＝0.01904Ω

合計

0.04995Ω＋0.01876Ω＋0.01904Ω＝0.08775Ω

配線材の電圧上昇分
配線材の電圧上昇分＝配線材の抵抗分×電流(A)＝0.08775Ω×15A＝1.31625V
パワコンの出力電圧
パワコンの出力電圧＝配線材の電圧上昇分(V)＋電力会社からの供給電圧＝1.31625V＋101V＝102.31625V

パワコンの出力電圧102.31625V

107V
電力会社からの電圧 101V

配線材における電圧上昇

95V
30A

電流

式を分かりやすくするとパワコンの出力電圧(V)＝配線材の抵抗分(Ω)×電流(A)＋電力会社からの供給電圧(V)
この式、何処かで見た(習った)気がしませんか？実は中学校で習った一次関数の式そのものです。
y

y

＝

Ax ＋

y：パワコンの出力電圧(V)B

A：配線材の抵抗分(Ω)
x：電流(A)

B

B：電力会社からの供給電圧(V)x
実は、地域により電力会社の供給電圧が高すぎて自宅で余った電気を効率的に売ることができない事例が多々起こっています。なぜこういうことが起こるのでしょうか。
私たちに住む地域には電力会社の配電用変電所があり、そこからは通常 6,600V の高圧で道路沿いに建てられた電柱を使って町の隅々まで電気が送電されます。住宅で使う電気は通常 100V と言われ、住宅近くにある電柱に設置されている変圧器で 100V に降圧して住宅に配電されます。

147

変圧器は高圧側(6,600V)と低圧側(100V)
をコイルの巻数比で変換しています。
中部電力の場合、巻数比 6,600 対 105 が標準で使用されます。
通常 100V と言っていますが、実際には 98Ｖだったり 104V だったりします。これは電力会社の供給する
電力品質を定めた法律に「電気事業法二十六条」があり、施工規則第四十四条の中に標準電圧百ボルトの場
合、百一ボルトの上下六ボルトを超えない値が維持すべき値とありますので、95～107V が 100V という供給電圧となるわけです。この規定値があるために、電化製品が電圧不足で動作しなかったり、電圧オーバーで壊れたりすることもありません。またパワコンの整定値も 107V を初期値としている場合が多いです。
配電用変電所から末端の電柱までの距離が 5km など長距離になることがあり、途中での電気の使用による電圧低下と送電線の抵抗分とそれに流れる電流により電圧降下が発生するため、変電所から遠くなるほど高圧側の電圧が下がりますが、巻数比 6,600 対 105 の変圧器を標準で使用することで 95～107V を維持しているようです。仮に一斉に電気を使ったときに配電用変電所から一番遠い末端の変圧器の高圧側が 6,600V が6,300V に下がった場合でも変圧器の巻数比により低圧側は 100V(＝6,300÷6,600×105)となり規定値を維持できることになります。反対に配電用変電所が近い場合は変圧器に 6,600V が供給されるので低圧は 105Vと高めになります。
ところが高圧側の電圧が下がる時だけではありません。時間帯で使用量が大きく異なる地域（工業地帯や公共施設がある近隣住宅地）では昼休みの時間帯に供給電圧が高くなる傾向があります。

供給 ＞

需要

の場合に水位が上がる

電力会社は安定供給と規定値維持のために努力をしています。配電用変電所は需要量を見込んで送電電圧を変えています。中部電力によると高需要期と低需要期で送電電圧を数％程度変えるが、各々の配電用変電所によって需要やその変動が異なるので、配電用変電所での個別運用とのこと。
たとえば、電力会社からの供給電圧が 106V だったらパワコンは整定値(規定値)に収まるように出力を制限
して 107V よりも高い電圧を発生することを抑制します。結果として配線材での電圧上昇分が 1V 以内

148

(107V-106V)に収まるように電流が減らしてしまいます。するとパワコンの出力電圧は整定値までとなり、電気の移動量が減り余った電気の全てが売れない！

という事態に陥るのです。

整定値という条件を式に入れるとパワコンの出力電圧(V)＝配線材の抵抗分(Ω)×電流(A)＋電力会社からの供給電圧(V)≦整定値
整定値を 107V とし、日射量が変わらず発電量も変わらず 15A の電流を流している時、電力会社からの供給電圧が 101V から 106V に変動した時のどれだけ逆潮流でき、どれだけ抑制が掛かったかを確認します。(自家消費は 0(ゼロ)と仮定する)
配線材の抵抗分は先ほど計算した

0.08775Ω

です。

パワコンの出力電圧＝整定値という条件で電流値を求める式に変形します。
パワコンの出力電圧(V)＝配線材の抵抗分(Ω)×電流(A)＋電力会社からの供給電圧(V)＝整定値
整定値(V)＝配線材の抵抗分(Ω)×電流(A)＋電力会社からの供給電圧(V)
配線材の抵抗分(Ω)×電流(A)＝整定値(V)－電力会社からの供給電圧(V)
電流(A)＝(整定値(V)－電力会社からの供給電圧(V))÷配線材の抵抗分(Ω)＝(107V－106V)÷0.08775Ω＝11.40A
結果として 11.40A が逆潮流できて、3.60A(15－11.40)分は抑制が掛かったことになります。

パワコンの出力電圧
電力会社からの電圧

107V
106V

整定値
配線材における電圧上昇

101V
95V
11.40A

電流

電力会社からの供給電圧が 107V の場合はパワコンの整定値と同じなので、配線材での電圧上昇を 0(ゼロ)にする、すなわち電流を 0(ゼロ)とする必要があり、まったく電気が売れないことになります。
さらに電力会社の供給電圧の計測方法には次の規定があります。測定は記録計器を使用して常時測定するものとし、記録方法は（中略）測定電圧の三十分平均最大値および三十分平均最小値並びにそれぞれの発生時（後略）---（三十分移動平均といいます）

149

系統連系に限った話をすれば、この規定がネックになって来るのです。例えば、電力会社からの供給電圧
が 100V ちょうどで、パワコンの出力電圧が 102V なら問題ありません。余剰電力はすべて逆潮流（売電）することができます。
台所で洗い物をしながらお風呂の水を張ると台所の水流は細くなり、お風呂への給水を止めると、とたんに台所の給水の勢いが増します。電気も同様で、それまで稼動していた工場の機械が休むと同じ送電線を伝って来ている電気の電圧は上昇するのです。すると上記のような場合に稀に 110V（三十分移動平均に収まれ
ば法的に問題ない）などという電圧が供給され、太陽光の電力が逆潮流できなくなる場合があります。一方、このような高電圧の時間帯は往々にして長続きしません。例のような工場の近隣であれば昼休みの時間や休日の日中に限られます。短時間あるいは瞬時ですので家庭の機器には悪影響をおよぼすこともありません。
ですので、太陽光発電をやっていない家では日中の電圧変動を意識することは少ないといえます。
しかし、住宅用太陽光発電システムを設置して系統連系を行っている家ではどうでしょう。雲ひとつない
快晴の元、パワコンの刻々と移ろう発電量表示を見ると意外に思わしくない。「先日の曇天時の方がたくさん発電していた」というような不可思議が起こります。
これは供給電圧が高いためにパワコンが出力制御をかけているのです。これを「電圧上昇問題」といいます。
又、太陽光発電システムで系統連系することは自家消費分相当の発電量であっても幹線側から見れば需要が減ることとなり、少なからず幹線の電圧上昇に影響します。
この問題に直面して手を焼いている電力会社の営業所員、電気工事店、施主様。。いらっしゃるでしょう。
パワコンの出力電圧(V)＝配線材の抵抗分(Ω)×電流(A)＋電力会社からの供給電圧(V) ≦整定値
この式から言えることや課題としては
配線材の抵抗分(Ω)：電力会社側及び設置者側で変圧器からパワコンまでの電線を太いものに引き換えする
ことで改善が期待できる。
電流(A)：お天気しだいであり人間がコントロールできないが、売電せず蓄電池などで蓄える方法で減らすことはできるが、初期投資やランニングコストなどが課題。
電力会社からの供給電圧(V)：季節や時間帯などによる需要の変動を幹線全体での安定化と平準をどう両立するか、他の需要家に影響の出る幹線全体ではなく変圧器単位での太陽光発電システム向けのでの対応は何ができるのか？

150

多くの場合その解決策は下記のようなものが考えられます。
１．変圧器柱のタップを下げる
高圧を低圧にする変圧器が電柱にあります。そんなもん知らんぞ、という方の家にも必ず、この変圧器柱からいくつかの柱（引込柱）を経て自宅へ電力が供給されています。自宅の軒下から直径１㎝程の電線が束になって電柱や電柱間に貼ってあるメッセンの方に向かって配線され、その先の電柱に変圧器があればそれがあなたの家の変圧器です。都市部や近郊住宅地の場合、複数軒でこの変圧器を共用しています。そして、
この変圧器の高圧側の電圧切替タップをひとつ上げてものに交換をしてもらいます。しかしこれにも問題があります。曇りの日などで太陽光発電が稼動しない時でかつ近隣の大容量負荷設備（工場など）がフル稼働している時には、巻数比の関係で低圧側が以前より低くなってしまいます。電力会社はこのタップ位置の力加減？に手を焼いています。
２．パワコンの出力制御電圧整定タップ(整定値)を上げる。
つまり、供給電圧よりも必ず高い電圧で出力するようにパワコンを設定してやるということです。しかし、107V よりも高い値を設定すると屋内にある家電や近隣の需要家に高電圧の電気を供給（太陽電池を設置している家から）することになり、家電の故障などによる迷惑をかけるおそれがあります。よって変更には電力会社の事前の確認等が必要となります。
３．自宅専用の変圧器を設ける
これがもっとも確実な方法です。しかし１０万円ほどにもなるその費用を誰が負担するのか、が問題です。
系統連系がここまで爆発的に増えてくるまではしぶしぶ電力会社が負担してくれる場合もありました。が、数が増えてくると電力会社も良い顔ばかりもしていられません。施主様が負担する場合もあります。
４．配線材を太く短くする
配線材での電圧上昇を少なくすることで電力会社からの供給電圧とパワコンの出力電圧の差を縮め、整定
値までの余裕分を増やします。柱上変圧器又は引込柱からの引込線取付点までの配線、引込線取付点から配電盤、配電盤とパワコン間の配線を太くする。同時に長さも短くする。実際の変圧器からの低圧配線、引込線、引込口配線、屋内配線の太さや長さなど確認の上で検証する必要があります。これも費用負担を誰がするか明確でない。
施工店向けの資料に太く短くと記載あり：http://www.toshiba.co.jp/sis/h-solar/inc/pdf/voltage_01.pdf
屋内配線(受電点から PCS まで)による電圧上昇値の簡易計算書 - 関西電力
記入例：http://www.kepco.co.jp/home/ryoukin/kaitori/images/keisansho_rei.pdf
手書用紙：http://www.kepco.co.jp/home/ryoukin/kaitori/images/pcs_1.pdf
151

５．柱上にある変圧器を自動電圧調整型に変える
通常の変圧器には高圧側と低圧側との巻数比を変更するためのタップがついていますが、変更は自動では変更できないので、別途変更済みの変圧器との交換になります。そこで、太陽光発電などの分散型電源からの逆潮流による低圧配電線の電圧上昇が問題となってきていることから開発されたものが自動電圧調整型変圧器です。低圧側の電圧を監視し、低圧側電圧の変動に応じて高圧側タップ電圧を選択し、タップを自動で切り替える機能を有し、低圧側の安定した出力電圧を可能にしたものです。中部電力の名古屋地域では導入実績がないとのこと。これについても誰が費用を負担するのか明確ではない。
６．電圧自動調整器を高圧幹線に導入する配電用変電所から送電される高圧幹線の１系統において需要の変動やメガソーラーなどからの供給の変動により電圧変動が激しい場合は、電力会社が高圧幹線の途中に高圧用の電圧自動調整器を追加することがあります。二次側の電圧を監視し、二次側電圧の変動に応じて一次側タップ電圧を選択し、タップを自動で切り替える機能を有し、二次側の安定した出力電圧を可能にしたものです。切り替えには機械式に行うものとサイリスタなどの電子式に行うものがあります。電子式は応答速度が速いとのこと。電圧自動調整器の導入には系統連系に対して副作用が発生します。それは需要が減った場合などに電圧自動調整器の二次側では電圧自動調整器の閾値を超えるまでは 6,600V 以上が保持されるため、その電圧自動調整器の近くに接続される標準タップ設定の変圧器では高圧側：低圧側＝6,600V：105V なので低圧側の供給電圧が高めになり電圧上昇抑制が発生しやすい可能性がある。その対策として幹線に繋がる需要家に対して需要の変動があっても影響がなければ、電圧自動調整器の 2 次側の設定値を 6,600V より低く設定することで、変圧器の低圧側も低くなり改善される。他の需要家に影響がある場合は、電圧自動調整器近くに接続される変圧器をタップ設
定変更(6,750:105)した変圧器に入れ替えることで改善される。
下記の場合は、需要変動による電力会社からの供給電圧の変動、発電量の変動、自家消費電力と変動要因が限定されるため原因追求と対策実施が比較的容易と考えられます。

R1

R2

R3
パワコン

変圧器
R4

R1：変圧器－引込線取付点
柱上変圧器

R3：配電盤－パワコン

R2：引込線取付点－配電盤

R4：自家消費分

しかしながら先の例は稀であり、ほとんどが下記のように他の需要家や太陽光発電システム設置宅が同じ変圧器に接続されている場合も多く、その場合は先の事例の変動要因に加えて、住宅(需要家)の消費電力や太陽光発電システム設置宅からの売電の変動も加わわり、電圧上昇抑制発生の再現性が乏しくなる。

152

何処の電圧上昇分が大きいかを確認するため柱上変圧器、引込柱、メーター、配電盤、パワコンの 5 ヶ所
で同時測定や実際に使用されている配線材の種類・サイズ・長さをもとにシミュレーションを実施して原因の切り分けを行う必要がある。

低圧配電線

柱上変圧器
R1

引込柱
R2

R3

R4

R5

変圧器

パワコン
R7

R8

R1：変圧器－低圧配電線

R2：低圧配電線

R3：低圧配電線－引込線取付点
R5：配電盤－パワコン

R6

R4：引込線取付点－配電盤

R6：自家消費分

R7、R8：需要家
いずれにしても事態が微妙であり影響範囲もあり責任の分界が曖昧になってしまうことが問題を深めています。
「太陽光発電システムの総合サイト」より引用・加筆
http://homepage2.nifty.com/domi/153⑤ 同 一 バ ン ク (変 圧 器 )問 題 に 関 す る 基 本 知 識
一般の住宅で電力会社から電気の供給を受けるには高圧（電柱のもっとも上の方にのびている電線）を低圧に落とす変圧器が必要です。これは需要家が普段意識することはないものですが、自宅あるいはやや遠くの電柱に大きな筒状のものが載っているはずです。これが変圧器の姿です。
さて、太陽光発電の系統連系は住宅の屋根等で発電した電気のうち、足りない分を電力会社から購入し余った分を電力会社に販売（逆潮流）するものです。
ところで、住宅用に用いるインバータは特にパワコンと言って、交流に変換した電気の品質を監視し、適正に保つ機能をもっています（保護協調）。この保護協調により、設置宅の電圧がひどく高くなったり、周
波数が乱れたり、電力品質の変動で近隣に迷惑をかけることがないようになっています。
そしてこの保護協調機能のうち、大切なものとして、電力会社の供給が停止したときにパワコンを速やかに停止する機能があります。例えば、倒木で電線が切れた時に、電力会社は事故箇所の電線への電力供給を停止するでしょう。しかし一方で、事故箇所に太陽光発電が系統連系されていればどうなるでしょう。放置していたり気づかなかったりすれば、事故箇所の修繕に向かう工事人が感電の危機にさらされてしまうことになります。
そうした重大な事態を防止するためにパワコンは系統の停電を検知して速やかに運転をストップさせる機能を搭載しているのです。しかし、この機能も完全ではありません。たとえば、すぐ近所や自宅で複数台のパワコンが繋がれていたらどうなるでしょう？（同じ変圧器から電力供給を受けている場合の問題です）この際に、パワコン同士が互いを系統と勘違いして、「系統は停電していない」と判定しつづけるかもしれないのです。その場合、パワコンは停止しません。
この事態を恐れて、電力会社は各メーカーや工事店にパワコンの試験成績書を求めます。例えば、Ａ社のパワコンを新設する際に、近隣の家（同じ変圧器---これを同一バンクという）に設置されているＢ社のパワ
コンと勘違いが起きないか、を確認するのです。ここまで太陽光発電の系統連系が普及してくると、こうした難儀な事態もたびたび起こるようになってきました。
多くの場合、メーカーの技術資料（実験、試験資料）で足りますが、問題ありと認められた場合は変圧器の増設を行っています。つまり住宅用太陽光発電システム一軒に一台の変圧器を設けるわけです（バンク分割）。この場合の費用負担については本来施主が持つべきでしょうが、実際は電力会社が負担する場合も多く、その見解は、営業所ごとにまちまちです。

154バンク割の事例か確認できないが 2 台の変圧器が併設されている事例
また、同一バンクに系統連系があると次のような問題も起こってきます。系統の供給電圧が高い場合であって、二軒の系統連系があるとします。すると二軒目の系統連系システム設置後から同一バンク内では電圧上昇問題がおきやすくなります。なぜなら、同一地区内では太陽は同様に照りますので、よく発電するよく晴れた日の同時間には二軒ともが多くの売電をする状況になってきます。すると、送電線に送り出す電圧が双方のパワコンに必要ですので、必然的に電圧は上昇します。
二軒ともが同じ整定値であっても変圧器からの低圧配電線や引込線の太さや長さ、引込線取付点からのパワコンまでの引込口配線、屋内配線の太さや長さやその時の自家消費する電力量などによってどちらが電圧上昇抑制となるかはわかりません。自家消費の電力量を無視した状態であれば、実際の長さや太さなどからある程度の検証ができます。
現在ではまだ滅多にない事例ですが、電力会社の設備改修抜きで大規模な系統連系をすすめると起こる問題です。また既に設置されている方も、近隣に新規に設置された方があれば以後自宅システムの発電量推移を注意深く観察する必要があります。
最近では団地内の 1 区画や団地全体をスマートタウンやエコタウンなどで分譲する場合もあり、太陽光発電やオール電化などが前提になる場合(建築条件付き等)の多くは予め電力会社と事前協議がされている場合もあり、高圧幹線の送電方法、変圧器の接続される軒数と 1 軒あたりに対する容量、変圧器からの低圧配線
や引込線などの配線方法に考慮がされているように見受けられますが、対応は電力会社や営業所ごとにまちまちの可能性があります。
「太陽光発電システムの総合サイト」より引用・加筆
http://homepage2.nifty.com/domi/

155⑥変圧器越えでの逆潮流について

変圧器と回路一般家庭や小規模事業所などへの配電に使用される変圧器の写真と回路図を示します。二次側は単相三線式なので 105V が２つありますが、ここでは片方の相で説明していきます。

一次側(高圧)

ニ次側(低圧)105V
6,300V
6,450V
6,600V(標準)6,750V

105V

ﾀｯﾌﾟ切替

変圧器の等価回路
電力や磁束に損失のない理想変圧器に電源と負荷を繋げます。
理想変圧器
鉄心

電源

～
○

Z

一次巻線

ニ次巻線

(巻数 N1)(巻数 N2)

すると一次側の電力は磁気回路を介して二次側に伝達されます。

156

負荷

210V

理想変圧器
鉄心

I1

電源

～
○

E1

V1

I2

V2

E2

Z

ニ次巻線

一次巻線

Φ

(巻数 N2)(巻数 N1)

実際の変圧器では巻線の抵抗が加わり、銅損が生じます。また漏れ磁束と呼ばれる反対側の巻線と交わらない磁束もあり、この磁束が作る誘導起電力により電圧降下が生じます。
鉄心

I2

I1

電源

～
○

E1

V1

Φ1

Φ2

E2

V2

Z

負荷

ニ次巻線

一次巻線

Φ
(巻数 N2)(巻数 N1)

銅損を抵抗(r1、r2)として取り出して変圧器の外側に表します。また電圧降下を漏れリアクタンス(jx1、jx2)
して変圧器の外側に表します。

r1

I1

電源

～
○

V1

jx1

鉄心

r2

jx 2

E2

E1

I2

V2

Z

負荷

ニ次巻線

一次巻線

Φ
(巻数 N1)(巻数 N2)しかしながら実際に電力会社で使用されている柱上変圧器の仕様は社外秘であり、巻線抵抗や漏れリアク
タンスなどの値や計算式は公開されていません。また新 JIS トップランナー油入り仕様で制作された変圧器
は巻線抵抗のみ公開、漏れリアクタンスは非公開なので今回は省略します。
157

電源

鉄心

r1

I1

～
○

V1

r2

I2

V2

E2

E1

Z

負荷

Z

負荷

ニ次巻線

一次巻線

Φ
(巻数 N2)(巻数 N1)
こうして出来た回路の一次側、二次側を整理します。

電源

～
○

r2

r1

I1

ニ次巻線

一次巻線

V1

I2

E1

V2

E2
(巻数 N2)(巻数 N1)

一次側と二次側の変圧比は巻線に発生する誘導起電力に比で決まり、一次巻線と二次巻線の比とこのような関係を持ちます。

E1
 E2
a

E1  aE2

V1 E1 N1aV2 E2 N 2

V1  aV2

V1
 V2
a

一次側と二次側の電力は一定なので、変流比は巻数比と反比例します。

I1 

E1 I1  E2 I 2

E21
I2  I2E1aI 2  aI1

一次回路を二次回路に換算して等価回路を作ります。一次側と二次側の電力を等しくして接続するために一次起電力を巻数比で除します。

I1

電源

～
○

V1
a

r1

r2

E1
 E2
a

I2

V2

158

Z

負荷

二次側の入力と負荷電力を変えないために電流と端子電圧を換算します。

電源

r2

r1

aI1

E1
 E2
a

V1
a

～
○

I2

V2

Z

負荷

Z

負荷

二次側換算の一次側のインピーダンス Z1 を換算します。

E2
Er
 E2  I 2  1  aI1  12
I2
a
a

Z1 

aI1

電源

～
○

r1
a2

r2

E1
 E2
a

V1
a

I2

V2

変圧器越えでの逆潮流について
負荷 Z の代わりにパワコンを接続し下記の条件で回路を作成して変圧器の二次側電圧及びパワコンの出力電圧の計算式を求めます。
新 JIS トップランナー油入り変圧器 10kVA

a = 6,600/105 = 62.857、一次巻数抵抗 r1 = 37.4Ω、二次巻数抵抗 r2 = 0.042Ω

巻数比

V1 = 6,505V・・・電力会社での変圧器二次側測定結果より逆算(103.5V×62.857＝6,505V)
引込線

DV14 ㎟

引込口配線

14ｍ

CV14 ㎟14ｍ

配電盤-パワコン間配線
パワコン

1.36Ω/km

r3 = 0.01904Ω

1.34Ω/km

CV14 ㎟15ｍ

r4 = 0.01876Ω
1.34Ω/km

r5 = 0.0201Ω

定格 4.5kW(100V22.5A×2 回路)

自家消費分はゼロとする

159

aI1

～
電源 ○

r1
a2

r3

r2

V1
a

r4

V2

r5

I2

PCO

パワコン

r
V
PCO  ( 12  r2  r3  r4  r5 )  I 2  1aarV ( 12  r2 )  I 2  (r3  r4  r5 )  I 2  1aa
変圧器越え分

変圧器二次側～パワコン分

 (0.009466  0.042)  I 2  (0.01904  0.01876  0.0201)  I 2 

6,505
62.857

 0.051466  I 2  0.0579  I 2  103.5
 0.109366  I 2  103.5rV
V2  ( 12  r2 )  I 2  1aa
 (0.009466  0.042)  I 2 

6,505
62.857

 0.051466  I 2  103.5

PCO
104.6
104.4
104.2

104
103.8
103.6

103.4
0

変圧器における電圧上昇分 (

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

r1
 r2 )  I 2 をパワコンから整定値に達せずに出力できれば、変圧器越えをa2

して逆潮流することができます。
パワコンの最大出力時(22.5A)時の PCO=整定値 107V に収まるための変圧器の一次側(高圧)の限界の V1 と二次側(低圧)の V2 を計算します。

160

r
V
PCO  ( 12  r2  r3  r4  r5 )  I 2  1aa
V1r PCO  ( 12  r2  r3  r4  r5 )  I 2aar
V1  ( PCO  ( 12  r2  r3  r4  r5 )  I 2 )  aa
 (107  (0.009466  0.042  0.01904  0.01876  0.0201)  22.5)  62.857
 (107  0.109366  22.5)  62.857
 6,571V1r
 ( 12  r2 )  I 2
a
a
6,571

 (0.009466  0.042)  22.5
62.857
 105.69686

V2 

今回は新 JIS トップランナー油入りタイプの変圧器であり、漏れリアクタンス(jx1、jx2)による電圧降下分が含まれていない、実際に電力会社で旧来から使用されている変圧器ではないので試算結果は多少異なります。
複数の太陽光発電システムが同じ変圧器に接続された場合(同一バンク)は、余剰電力のほとんどが変圧器越
えとなります。変圧器二次側からパワコンまでの配線抵抗分と変圧器の巻線抵抗分が同程度あるので、複数システムからの逆潮流する電流が合算されて大きくなるので変圧器における電圧上昇が大きくなり電圧上昇抑制が発生しやすくなる。

I 2 a  I 2b

～
電源 ○

V1
a

r1
a2

r3 a

r2

r4 a

r5 a

V2

I2a

PCO a

r3 b

r4 b

r5 b

I 2b

PCO b

161

パワコン

パワコン

新 JIS トップランナー油入り変圧器の仕様
新 JIS トップランナー油入り変圧器 10kVA
巻数比

a = 6,600/105 = 62.857、一次巻数抵抗 r1 = 37.4Ω、二次巻数抵抗 r2 = 0.042Ω

新 JIS トップランナー油入り変圧器 20kVA
巻数比

a = 6,600/105 = 62.857、一次巻数抵抗 r1 = 16.9Ω、二次巻数抵抗 r2 = 0.019Ω

新 JIS トップランナー油入り変圧器 30kVA
巻数比

a = 6,600/105 = 62.857、一次巻数抵抗 r1 = 13.6Ω、二次巻数抵抗 r2 = 0.0080Ω

旧来から使用されている電力向けの柱上変圧器においても容量が大きいほど巻線抵抗が小さくなるので、変圧器越えで余剰電力等の売電をする場合には、容量が大きいほど電圧上昇が小さく抑えられるため、パワコンでの電圧上昇抑制の発生が緩和される。
下記は新 JIS トップランナー油入り変圧器の二次側から見たときの等価回路における変圧器のインピーダンスです。(巻線抵抗のみで漏れリアクタンスは計算式等非公開なので考慮できず)

r1
 r2
a2
Z (10kVA)  0.05146  20A流れると約１V

ZZ (20kVA)  0.02327  20A流れると約0.5V
Z (30kVA)  0.01144  20A流れると約0.2V

162

⑦パワコン
パワコンは、太陽光発電システムを利用する上で、発電された電気を家庭などの環境で使用できるように変換する機器であり、インバータの一種です。ソーラーパネルから得られる電気は「直流」であり、これを一般家庭で使用されている「交流」に変換することで、通常利用可能な電気にすることができます。
以下、2 項目

引用：ウィキペディア(http://ja.wikipedia.org/wiki/)

太陽光発電システムにおける役割
太陽光発電システムでは、まずソーラーパネルで発生した電気が接続箱に集められ、逆流防止ダイオード・
直流側開閉器を介して、直流電流となった電気がパワコンへと供給される。 このとき、入力されるこの回路の電圧を一定にするために昇圧器（ストリングスコンバータ）を間に入れる場合や、昇圧器自体がパワコンに内蔵されている場合もある。これにより、屋根等に設置するソーラーパネルの枚数や出力にある程度の幅をもたせて、システムを組むことが可能となっている。
日本の場合、家庭用に供給されている電力は通常 100V の交流電圧となっているため、当然、家電製品もそれを前提に設計されており、ここに電圧や電流の不安定な電気が流れてきたら家電製品にも悪影響を与えてしまう。そこで、ランダムな電圧と量で入力されてくる電気を、安定した出力にできるように調整するのがパワコンである。言わば発電機の管理者的役割を果たしていると言える。パワコンで調整された電気は「屋内分電盤」とよばれるところに送られ、家庭内へ送られていく。
売電システムを取り入れている場合、家庭内で電力が不足している場合、パワコンから出力された電気は家庭内に供給され、余っている場合は電力量計を通じて外に送られて「売電」される。また、停電時でも日射があれば、パワコンの自立運転機能で通常の電気系統とは別に電気を供給し、完全な停電状態を回避することができる。

変換効率
変換効率とは、ソーラーパネルで発電された電気を、パワコンが家庭用の電力に変換する際の効率のことである。パワコンの変換効率が高いほど、電力計等で計られる発電量も多くなり、家庭内で使える電力が増える。逆に言えばいくらソーラーパネルから出力される電力が多くても、変換効率が悪ければそれがボトル
ネックとなってしまう。例えば、210W(0.21kW)の電池モジュール 20 枚、計 4.2kW を変換効率が 94.5%のパワコンにつないだ場合、4.2kWＸ94.5%=3.969kW となる。
ただし、ソーラーパネルからの入力は、パワコンの容量で制限されてしまう。例えば、パワコンの容量が4.0kW の場合、ソーラーパネルが 4.2kW のものを設置しても、4.0kW 以上は発電できない。 太陽光発電シ
ステムでより多くの電力を得るためには、光エネルギーを直流の電気エネルギーに変換（発電）する太陽電
163

池セルの効率向上と、発電した直流電力を交流電力に変換するパワコンの効率・容量すべての向上が必要なのである。

パワコン比較
最近の機種では電圧上昇抑制が起こる前に、進相無効電力を注入して電力系統側の電圧上昇を抑えること
で、従来の電圧上昇抑制を起こりにくくして、売電損失(機会)の低減が期待できるパワコンが製品化されています。
下記は電圧上昇抑制(整定値)とモニタ表示や記録等にスポットを当てた表です。

出典：甲賀太陽発電所(http://imamuralondon.blog.fc2.com/)
最近の機種はエラーの記録が保存されるものがありますが、10 年以上前のパワコンについては電圧上昇抑制が発生している時にしかエラー表示しないものがあります。
太陽光発電システムの導入を検討する場合のパワコンの選定基準として、カタログ上に記載のある定格容量や変換効率だけでなく、下記の項目等についても販売店やメーカーに詳細を確認して比較対象としましょう。
・エラー時の表示方法やその種類
・エラーの記録として保存の有無
・電圧上昇抑制発生時、エラーとして表示や記録されるまでの連続時間(○分以上継続が条件)
・電圧上昇抑制を低減する機能の有無

164

参考にパナソニックのパワコンの電圧上昇抑制発生時の表示と記録に関する情報です。
●電圧上昇抑制の表示時間ですが、１分以上の場合に抑制として記録します。
例えば、90 秒の抑制が有った場合は、本体表示部の累積抑制時間は 1 分となり、30 秒は切捨てとなります。1 分以上の抑制があった場合より累積されます。
●電圧上昇抑制の累積時間を表示する機種（連携運転開始日より累積抑制 時間）
・集中型パワーコンディショナ
機器本体正面の積算表示ボタンを長押し(5 秒程度)すると、累積抑制時間 (分単位)が点滅して表示されます。
抑制時間の積算表示は 99999 分まで表示し、それを超えても 99999 分表示が 続きます。
品番 [VBPC227A5]

2.7kW タイプ

品番 [VBPC240A8]

4.0kW タイプ

品番 [VBPC255A4]

5.5kW タイプ

・屋外用マルチストリング型
専用リモコンに表示します。専用リモコンの総積算ボタンを長押し(5 秒程度)すると、累積抑制時間(分単位)が表示されます。 抑制時間の積算表示は 199999 分まで表示し、それを超えても 99999 分表示が続きます。
品番 [VBPC259B]

5.9kW タイプ

●電圧上昇抑制の累積時間の表示機能がない機種(ただし、機器本体正面の抑制ランプが点滅、点灯してお知らせします）
・マルチストリング型（屋内用）
品番 [VBPC340] 4.0kW タイプ
品番 [VBPC355] 5.5kW タイプ

165

７．著作権、免責事項とお願い
このレポートは著作権法で保護されている著作物です。下記の点にご注意戴きご利用下さい。
このレポートの著作権は作成者に属します。著作権者の許可なく、このレポートの全部又は一部をいかなる手段においても複製、転載、流用、転売等 することを禁じます。
著作権等違反の行為を行った時、その他不法行為に該当する行為を行った時は、関係法規に基づき損害賠
償請求を行う等、民事・刑事を問わず法的手段による解決を行う場合があります。
このレポートに書かれた情報は、作成時点での著者の見解等です。著者は事前許可を得ずに誤りの訂正、情報の最新化、見解の変更等を行う権利を有します。
このレポートの作成には万全を期しておりますが、万一誤り、不正確な情報等がありましても、著者及びPV-Net は、一切の責任負わないことをご了承願います。
このレポートのご利用は自己責任でお願いします。このレポートの利用することにより生じたいかなる結
果につきましても、著者及び PV-Net は、一切の責任を負わないことをご了承願います。
尚、情報収集及び取材において各事例の個人を特定する情報は、このレポートを公開することによる 2 次
被害を受ける可能性があるため、一般的な表現に置き換えている場合もありますのでご了承ください。
本著作物の事例の場所等が特定できたとしても団体等で訪問するなどは控えてください。住民の方々は専門家ではないと思われますので、質問等されても迷惑となります。但し、関係省庁や自治体の職員による実態調査等の場合は、事前に地域と調整の上で行っていただくようお願い申し上げます。

166８．引用・出典先等について
本著作物ではインターネットを利用して情報収集した記事を掲載しており、引用・出典先として主に URLを記載しております。
このレポートに掲載している地図は下記の国土地理院「地理院タイル利用規約」に基づいて使用しています。

国土地理院：http://portal.cyberjapan.jp/help/termsofuse.html
参考とした Web サイト
ウィキペディア：http://ja.wikipedia.org/wiki/
中部電力：http://www.chuden.co.jp/
CRANE-CLUB：http://www.crane-club.com/
青森県立三沢航空科学館：http://www.kokukagaku.jp/
風神ネットワーク：http://www9.wind.ne.jp/fujin/
甲賀太陽光発電所：http://imamuralondon.blog.fc2.com/
太陽光発電システムの総合サイト：http://homepage2.nifty.com/domi/

167

９．著者
連絡先

吉田 幸二
〒480-0305

愛知県春日井市坂下町 5-313-4

E-Mail：jcb01351@nifty.com
経歴等

Facebook：https://www.facebook.com/koji.yoshida.545

1962 年 11 月

愛知県春日井市生まれ

1981 年 3 月

愛知県立小牧工業高等学校

1981 年 4 月

株式会社東海理化電機製作所入社、現在に至る

2004 年 7 月

太陽光発電所ネットワーク(PV-Net)入会

情報技術科

卒業

現在は世話人、相談員及び調査研究室主任研究員として活動
2013 年 8 月～

PVRessQ 友の会に入会

１０．あとがき
この調査結果をレポートにすることができたのは、我家の電圧上昇問題に対応いただいた中部電力の春日井営業所の方々、取材や情報提供に快くご協力いただいた住民の方、自治会役員の方、自治体の方、PV-Net
会員の方、ご助言をいただいきました PVRessQ 友の会の方々、電圧上昇抑制に関する情報提供いただいた
パワコンメーカーの方、幹線機器の資料や動作について情報提供いただいた幹線機器メーカーの方、レポー
トを纏めるに当たりご指導をいただいた PV-Net 共同代表の都筑さんのおかげです。協力していただいた皆様へ心から感謝の気持ちと御礼を申し上げたく、謝辞にかえさせていただきます｡
今回、基礎知識編にて Web ページ記載の画像、イラストや文書など使用や出典などを快諾いただきました
下記のサイトの管理者の方々にもお礼申し上げます。
CRANE-CLUB：http://www.crane-club.com/
甲賀太陽光発電所：http://imamuralondon.blog.fc2.com/
太陽光発電システムの総合サイト：http://homepage2.nifty.com/domi/

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１ １ ． NPO 法 人 太 陽 光 発 電 所 ネ ッ ト ワ ー ク①太陽光発電所ネットワークのご紹介「太陽光発電所長」が世界一多い日本！
現在太陽光発電を設置している家庭は全国で 120 万件を超えました。普及の総量は世界一位の座を逃しましたが、実は日本が「住宅用設置数でも住宅設置規模でも世界一」を誇っています。
これを支えてきたのはパイオニアである「太陽光発電所長」の皆さんなのですが、これまで横のつながりがほとんどありませんでした。また、機器の設置や維持管理についての情報を探しても、メーカーや設置業者とは違う中立の立場からアドバイスできる機関もほとんどありませんでした。
こんな背景を反映して、太陽光発電所ネットワーク（略称 PV-Net）は、全国最大の太陽光発電所長 NGO
として 2003 年に発足しました。現在は NPO 法人となり全国各地の約 2,700 名の会員が参加しています。ほとんどの会員が自宅等に太陽光発電を設置している個人の方々ですが、太陽光発電に興味があるけれど設置していない方や、設置を検討中の方、太陽光発電を応援している自治体なども参加しています。
②PV-Net 市民ファンドサポートセンター（PFSC）
3.11 をきっかけに地域で広がりつつある「市民共同発電所」の建設サポートを目的に、「PV-Net 市民ファンドサポートセンター（PFSC）」を立ちあげました。太陽光発電をメインとした市民共同発電所の建設を目指す地域の人たちのさまざまな悩み解決を支援する組織です。
③事務局〒113-0034

東京都文京区湯島 1-9-10 湯島ビル 602

電話：03-5805-3577

FAX：03-5805-3588

Mail：info@greenenergy.jp
Twitter：http://twitter.com/PV_Net/
Facebook：http://www.facebook.com/PVOwnerNetwork
ホームページ：http://www.greenenergy.jp/
市民ファンドサポートセンター：http://www.peoplefund-support.com/

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