基本設計

１．設計条件の整理（１）関連法規
１）太陽光発電設備の関連法規
太陽光発電システム導入にかかわる主な法律には、「建築基準法」と「電気事業法」があり、太陽電池モジュールの設置形態や設置方式、システムの規模によって対応が異なる。
【建築基準法関連】①建築物の屋根材や外壁材として太陽電池モジュールを用いる場合は、建築基準法が定める「構造耐力」「防火性」「耐久性」「安全性」に関する基準を十分に検討・確認してモジュールの選定をする必要がある。
【電気事業法関連】①太陽光発電は発電システムなので、電気事業法による規制を受ける。システムの出力規模や電圧の種別によって必要となる手続きが異なる。下記にその例を示す。

電気工作物
一般用

太陽光発電部分の工事計画

工事計画

使用前
検査

使用開
始届

主任技術者

保安規定

届出先

不要

不要

不要

不要

不要

不要

50kw 未満
(※３）

不要

不要

不要

外部委
託承認

届出

経済産業省
産業保安監督部

50kw 以上
500kw 未満

不要

不要

不要

外部委
託承認

届出

経済産業省
産業保安監督部

500kw 以上
2000kw 未満

不要

不要

不要
(※１）

外部委
託承認

届出

経済産業省
産業保安監督部

2000kw 以上

届出

実施不要
(※１）

専任

届出

経済産業省
産業保安監督部

50kw 未満（※２）

自家用※１．出力 500kw 以上の電気工作物を譲渡、借用する場合には、使用開始届が必要。
※２．低圧連系の 50kw 未満、もしくは独立型システムの 50kw 未満が該当する。
※３．高圧受電・連系でも、50kw 未満の自家用電気工作物。
・保安規定については、他の自家用電気工作物がすでに設置されている場合には、保安規定の健康・追加手続きが必要。
・高圧または、特別高圧の変電設備・蓄電設備（4800AH・セル以上）を設置する場合には、所轄消防署へ設置届出が必要。
注記：太陽光発電設備の出力が 50kw 以上の場合、電気事業法上は発電用の電気工作物となり、「自家用電気工作物」となる。

基本設計 1

自家用電気工作物を設置する者には以下の義務が発生する。
１．経済産業省で定める技術基準に適合するように電気工作物を維持する義務。（法第 39 条）
２．電気工作物の工事、維持及び運用に関する保安を確保するため、保安規定を定めて届け出る義務。
（法第 42 条）
３．電気工作物の工事、維持及び運用に関する保安の監督をさせるために、電気主任技術者を選任して届け出る義務。（法第 43 条）（太陽電池発電設備が高圧以下で連系する出力 5,000kw 未満の場合は、経済産業大臣又は産業保安監督部長の承認を得て自家用電気工作物に関する保安管理業務を外部に委託することもできる。）
４．太陽電池発電設備が出力 2,000kw 以上の場合は、設置工事の 30 日前までに工事計画届書を届け出る義務。（法第 48 条）
５．太陽電池発電設備が出力 500kw 以上 2,000kw 未満の場合は、使用の開始前に技術基準に適合することを自ら確認し、その結果を届け出る義務。（法第 51 条の２）

２）自家発電設備の関連法規
2011 年３月に発生した東日本大震災以降、社会・産業面のあらゆる領域で、電力の安定供給が通常時、非常時を問わず最重要課題となり、避難施設、事務所ビル、工場・事業場等において自家発電設備を導入するケースが非常に多くなった。自家発電設備は、常用電源あるいは非常電源として設置され、設置目的等に応じた保安規制が関係法令により課せられている。
また、自家発電設備はその設置目的や用途から、次のように分類できる。
１．常用自家発電設備
様々な設備等の常用電源として運転され、常時電気を供給するもので、次のように区分できる。
法令上（電気事業法）、常用自家発電設備は発電所として取り扱われ、建設工事現場等で使用される移動用発電設備もこの中に含まれる。
（1）発電専用 電気のみを供給するもの。
（2）熱電併給（コージェネレーション） 電気とともに熱（廃熱）も供給するもの。
（3）常用・防災兼用常用電源であって、防災電源の機能も兼ね備えたもの。
２．非常用自家発電設備
非常電源、予備電源として停電等の非常時のみ運転され、防災設備、保安設備に電気を供給するもので、次のとおり区分けができる。
（1）防災用法令（消防法、建築基準法）に基づき設置が義務づけられた防災設備（消防用設備、建築設備）を対象に電気を供給するもので、次のタイプがある。
① 防災専用機：防災設備のみを対象に電気を供給するもの。
② 防災用・保安用共用機:防災設備に加え、設置者が自主的に設けた保安設備（一般照明、医療機器等）も対象に電気を供給するもの。
（2）保安用保安設備のみを対象に電気を供給するもの。

基本設計 2

関係法令による自家発電設備の保安規制の概要を次項に示す。

※１．電気事業法：電気工作物としての規制※２．消防法：消防用設備等の非常電源としての規制※３．消防法：危険物としての規制※４．地方自治体が制定した火災予防条例等、対象火気設備としての規制※５．建築基準法：建築設備の予備電源としての規制※６．大気汚染防止法：ばい煙発生施設（規制対象になるものに限る）としての規制

基本設計 3

２．設備設計（共通事項）（１）設計項目
基本設計の構成は下記のとおりとする。

１）既設電源機器構成図
２）太陽光発電及び発電機の概略配置図
３）既設電源設備改修計画
４）照明器具更新計画
５）躯体改修設計（２）留意事項
１）既設電源と新設電源設備の接続について
宜野座村の各公民館は、低圧引込（１φ3W100/200V、3φ3W200V）や高圧 6,600V の業務用電力引込を行っている。本計画で設置する太陽光発電設備や発電機設置場所は、既設受電設備の近傍が望ましいが、現場調査の結果、設置場所に係る下記に示す各種課題があり、実施設計にて詳細検討を行い、課題解決を目指す。
①既設受変電設備設置場所には増設スペースが少ないことが多く、太陽光発電設備付属機器類（パワーコンディショナー盤類）や自家発電接続盤等は受電設備と遠くなる可能性もあり、配線ルート確保の検討が必要となる。
②既設受変電設備のメンテナンスルートには階段等はなく脚立でのアクセスとなっており、台風時などの災害時には緊急対応が難しい可能性がある。そのため緊急時のアクセスルートの確保（階段等の設置）の検討も必要となる。
③発電機は常時設置方式（屋上に固定）と非常時のみに設置する仮設方式（可搬型）がある。常時設置方式は発電容量（60KVA）が大きく、発電機本体や燃料タンクも大きいため、屋上基礎を設け設置を行う。仮設方式（可搬型）は発電容量（5KVA 程度）が小さいため、常時は倉庫等への設置となり、災害時のみ電源設備近傍へ設置し給電を行う。
常時設置方式と仮設設置方式の比較検討は実施設計時に再度検討を行う。

基本設計 4

④ポータブル発電機（既設小型発電機）の活用方法
宜野座村では、地震津波災害や頻繁に発生する台風災害時の避難施設として利用される公民館等に対し各行政区毎に可搬型ポータブル発電機を提供している。
またポータブル発電機は、電力供給が行き届いていない海岸や河川及び山林でも利用できることから、夏祭りや運動会など地域イベントなどの催し物にも流用可能である。また台風などのバックアップ電源としても流用が期待できることから、既設電源設備の配電盤や分電盤などへ仮設的に供給切替ができるよう接続切替盤を設けることで施設の特定負荷への電源供給が期待できる。
⑤ポータブル発電機の場合の負荷の選択
現時点で村から各行政区へ支給されているポータブル発電機の容量は 2.4 ㎾が 3 台と災害時における避難所が必要とする防災拠点としての電源容量としては心もとない大きさであるが、実際に災害があった場合は、あるものは利用するべきで必要最小限の負荷を想定し、特定負荷となるものを予め選別しておく必要がある。

室内照明

室内照明

ルームクーラ

冷蔵庫

接続切替盤
扇風機

パソコン・プリンタ

36 W / 2 台

放送設備

液晶テレビ

25 W

100W

分電盤
スマホ‣携帯スマホ‣携帯50 W

50 W【避難施設内の特定負荷】※（ 202 W /１施設 ）

5 W

液晶テレビ

【 一般負荷 】※

施設毎に若干差異あり

２）太陽光発電設備①発電容量
太陽光発電設備の発電容量は、各公民館にて台風等の災害時に避難所室等で使用する負荷設備の一部を賄う容量のものとする。また平時においては公民館の電源系統に連携することで、日中のピーク電力の節電として活用し、電気料金の低減に寄与するものとする。
太陽光発電設備は昼間に発電を行い、その電力を蓄電池に貯える。曇りや雨の日でも日射があ

基本設計 5

れば発電可能である。ただし発電量は晴天時に比べて激減し、曇りでは晴天時の 1/3～1/10 程度、雨天では 1/5～1/20 程度となる。太陽光発電は太陽の光をエネルギーに変換することで発電しているため、夜間に発電することはできない。
下記に中部電力メガソーラー発電量の例を示す。

出典：中部電力発電所レポートメガソーラーたけとよ②蓄電池
災 害 発 生 の 際 、あ る い は 、避 難 警 報 が 発 令 さ れ た 際 、公 民 館 は 各 地 区 に お け る 避 難
拠 点 、防 災 拠 点 と し て の 機 能 が 求 め ら る 。そ の た め 、万 が 一 、電 気 や 通 信 の イ ン フ ラが 災 害 に よ り 途 絶 し た 場 合 で も 、 照 明 や 情 報 収 集 の た め の TV の 電 源 確 保 、 携 帯 電 話の 充 電 機 能 等 、最 低 限 の 機 能 の 維 持 が 求 め ら れ 、そ れ ら に 電 源 を 供 給 す る た め に 蓄 電池を設置する。
太 陽 光 発 電 設 備 に 使 用 さ れ る 蓄 電 池 に は 、鉛 蓄 電 池 、ニ ッ ケ ル 水 素 電 池 、NAS 電 池 など が あ る 。近 年 は リ チ ウ ム イ オ ン 電 池 の 採 用 が 多 い が 、そ れ ぞ れ の 電 池 特 性 や 設 置 費用 、耐 用 年 数 に つ い て 比 較 検 討 を 行 い 採 用 す る も の と す る 。蓄 電 池 の 一 般 的 な 耐 用 年数（ 法 定 耐 用 年 数 ）は 6 年 程 度 と さ れ て い る が 、経 済 産 業 省 の 蓄 電 池 戦 略 プ ロ ジ ェ クトチームが発表した資料では下記の通りとなっている。
鉛 蓄 電 池 ： 17 年 、 サ イ ク ル 回 数 （ 充 放 電 3150 回 ）基本設計 6

ニ ッ ケ ル 水 素 電 池 ： ５ ～ ７ 年 、 サ イ ク ル 回 数 2000 回
リ チ ウ ム イ オ ン 電 池 ： 10 年 （ サ イ ク ル 回 数 4000 回 ）NAS 電 池 ： 15 年 （ サ イ ク ル 回 数 4500 回 ）３）照明器具更新計画①LED 照明器具
現在、各区公民館の照明器具は一部分のみ LED 照明器具へ更新されているが、依然として多くの照明器具が従来の蛍光灯照明器具、HID ランプ、水銀灯ランプが使用されている。従来の照明器具では消費電力が大きく、CO2 排出量も多いため環境への負担が大きい。全ての照明器具を LED 照明器具へ置き換えていくことで省エネルギー化を図り環境への配慮、低炭素化に向けた取り組みが必要とされている。
LED は light Emitting Diode の略称で、発光ダイオードと呼ばれている。長寿命で高輝度を確保できる光源のため、家電の表示ランプ、信号機、デジタルカメラの液晶バックライトなどで使われている。
LED 照明は即時点灯性が非常に良く、蛍光灯電球は、点灯した瞬間は 70％程度の点灯状態であり、数秒後に 100％点灯となる。LED 照明は点灯した瞬間に 100％点灯となる。蛍光灯ではオンオフした春化の突入電流によりエミッタが消耗し、寿命が１時間ずつ短くなる特性があるが、LED は点滅に強く頻繁にオンオフしても寿命に影響は少ない。LED 照明の寿命は非常に長く、白熱電球の約 40 倍、蛍光灯の４～５倍、40,000 時間まで点灯を維持できるとされ、頻繁なメンテナンスが不要であるため、高所に設置しても維持管理費を安く抑えられる。

基本設計 7

３．設備設計（各公民館）（１）宜野座地区公民館
１）既設電源機器構成図
既設の電源機器構成を下記に示す。

基本設計 8既設受変電設備は勾配屋根下に設置されており、空調室外機も併設されているため増設スペースは殆どない。また、メンテナンス動線も梯子で上り下りすることになるため、台風時には危険を伴う可能性がある。
そのため、実施設計時においてはメンテナン
ス動線の確保のための屋外階段設置等の検討を行う必要もある。
屋上部分に十分な面積が確保できるため、太陽光発電設備の発電パネル設置や発電機の設置も可能な面積となっている。屋上設置については、建物の構造解析を行い適切な場所へ設置する必要がある。
また、既設受変電設備の移設も併せて検討を行う必要がある。

基本設計 9２）概略配置図
設備機能強化として新たに設置する施設の位置を示す。施設の配置は、既設受変電設備にできるだけ近い場所で、施設の構造や安全確保、周囲への影響などを考慮して計画する。
＜太陽光パネルの配置条件＞
日射量を確保できる位置（南向き屋根面など）で、構造上問題がない場所。なお瓦葺屋根に設置することは、雨漏りや瓦の破損につながりかねないこと、景観上の効果を損ないかねないことなどから原則として避ける。
＜非常用発電機の配置条件＞
発電機と燃料タンクを近接して配置できるスペースを必要とする。さらに一般の人が近付ける場所においては安全管理のため周囲に柵を設置する必要がある。稼働時には排熱、騒音が発生するため、周囲への影響が少ない場所とする。構造上の問題がない場合は、上階への設置も可能であるが、メンテナンス用のアクセスを確保する必要がある。

基本設計 10

３）既設電源設備改修計画
既設受変電設備への接続方法は下記の通りであるが、太陽光発電設備及び発電機設備、接続切替盤等が既設受変電設備と遠く離れる場合は、幹線ルートの検討も必要となる。

基本設計 11

４）照明器具更新計画
公民館内の照明器具は、一部が LED 器具に変更されているが、蛍光灯器具が多い。同じ電力で得られる明るさの強弱を示す発光効率を比べると、LED 電球は白熱電球に比べ約 6 倍、蛍光灯の約 1.3 倍と高い。今後の技術開発動向では蛍光灯の 2 倍以上に発光効率を高めることも可能だとされ、少ない消費電力で同じ明るさを得られるので、間接的に温室効果ガスの削減につながると期待される。照明器具の配置計画は別紙の基本設計図面集に示す。

５）躯体改修設計
太陽光発電設備の太陽光パネルや、発電機設備のエンジン設置を建物屋上に計画する場合は、建物への構造的な影響を確認する必要があり、既設の構造計算書等での解析をする必要がある。
また、地上広場にカーポート等を使用して太陽光パネルを設置する場合は、太陽光パネルの下に駐車場用途があるため、建築物に該当し、建築基準法や消防法などの関連法規を遵守した上で計画する必要がある。

必要とする太陽光パネルの枚数に合わせてカーポートを計画するが、台風時等の強風等にも対応可能な構造とし、また不特定多数が出入りする駐車場であるため、保護柵等の設置など安全面の対策も必要となる。

基本設計 12（２）松田地区公民館
１）既設電源機器構成図

基本設計 13

既設受変電設備は屋上へ設置されており、近傍には空調室外機類が設置されている。配電盤や発電機を増設するためには、空調室外機との配置調整が必要となる。

２）概略配置図

基本設計 14

受変電設備と発電機設備は既設受変電設備の近い場所に設置し、太陽光パネルは傾斜屋根部分への設置を検討する。

３）既設電源設備改修計画

既設受変電設備には消火ポンプ用発電機が接続されており、既設発電機（30KVA）が設置されている。避難所用電源として設置する新規発電機は、接続切替盤を設置し、これらとの連系も考慮しながら運用可能な設備とする必要がある。

基本設計 15

太陽光発電設備接続方式を下記に示す。

４）照明器具更新計画
松田公民館内の照明器具は、一部が LED 器具に変更されているが、部分的であり、蛍光灯器具が多い。同じ電力で得られる明るさの強弱を示す発光効率を比べると、LED 電球は白熱電球に比べ約 6 倍、蛍光灯の約 1.3 倍と高い。今後の技術開発動向では蛍光灯の 2 倍以上に発光効率を高めることも可能だとされ、少ない消費電力で同じ明るさを得られるので、間接的に温室効果ガスの削減につながると期待される。照明器具の配置計画は別紙の基本設計図面集に示す。

５）躯体改修設計
太陽光発電設備の太陽光パネルや、発電機設備のエンジン設置を建物屋上に計画する場合は、建物への構造的な影響を確認する必要があり、既設の構造計算書等での解析をする必要がある。
また、地上広場にカーポート等を使用して太陽光パネルを設置する場合は、太陽光パネルの下に駐車場用途があるため、建築物に該当し、建築基準法や消防法などの関連法規を遵守した上で計画する必要がある。

基本設計 16

（３）惣慶地区公民館
１）既設電源機器構成図
既設受変電設備は、公民館本館ではなく、隣接した学習施設として使用されている建物の上に設置されている。また消火ポンプ用の非常用発電機（35KVA）も同場所に設置されている。

基本設計 17

２）概略配置図

既設受変電設備及び発電機設備の設置された既設建物は、築 40 年以上となっているため、過大な重量をかけることができず、高圧配電盤以外の発電機等は地上設置型とする。
また、公民館本体には陸屋根部分が少ないため、太陽光パネルの駐車場を利用したカーポート型を検討する。なお、カーポート等を使用して太陽光パネルを設置する場合は、太陽光パネルの下に駐車場用途があるため、建築物に該当し、建築基準法や消防法などの関連法規を遵守した上で計画する必要がある。

基本設計 18

３）既設電源設備改修計画
既設受変電設備への発電機及び太陽光発電設備の電源接続図を下記に示す。

基本設計 19

既設受変電設備～公民館本体への電源接続は、築 40 年以上となる学習施設側面を経由し、地下埋設にて公民館へ接続されている。
学習施設は今後取り壊しの可能性もあるため、配電盤設置や配線ルートの検討の際は、将来計画との整合を図る必要がある。

４）照明器具更新計画
惣慶公民館内の照明器具は、一部が LED 器具に変更されているが、部分的であり、蛍光灯器具が多い。同じ電力で得られる明るさの強弱を示す発光効率を比べると、LED 電球は白熱電球に比べ約 6 倍、蛍光灯の約 1.3 倍と高い。今後の技術開発動向では蛍光灯の 2 倍以上に発光効率を高めることも可能だとされ、少ない消費電力で同じ明るさを得られるので、間接的に温室効果ガスの削減につながると期待される。照明器具の配置計画は別紙の基本設計図面集に示す。

５）躯体改修設計
太陽光発電設備の太陽光パネルや、発電機設備のエンジン設置を建物屋上に計画する場合は、建物への構造的な影響を確認する必要があるが、隣接学習施設は築 40 年以上となるため、発電機等の重量物設置は行わない。但し、受変電設備と連結する必要のある配電盤は設置を行う。その際には構造計算書等での解析をする必要がある。
また、地上広場にカーポート等を使用して太陽光パネルを設置する場合は、太陽光パネルの下に駐車場用途があるため、建築物に該当し、建築基準法や消防法などの関連法規を遵守した上で計画する必要がある。

基本設計 20

（４）福山地区公民館
１）既設電源機器構成図

福山地区には避難所と指定された農村管理施設があり、低圧引込（１φ3W200/100V、３φ３ｗ200V）を行っている。また農村管理施設と隣接して福山地区事務所があり、同様に低圧引込（１φ3W200/100V、３φ３ｗ200V）を行い、この建物も避難場所に指定されている。

基本設計 21

農村管理施設引込開閉器盤（写真左）福山地区事務所引込開閉器盤（写真上）

福山区においては、同一敷地内に 2 引込が行われているが、避難場所に電源を供給する太陽光発設備や非常用発電機電源を同時に 2 建物へ供給することはできず、本計画では農村管理施設への電源供給を計画する。

２）概略配置図

基本設計 22

太陽光発電設備の発電パネル設置場所は、農村管理施設に隣接するコミュニティ館の屋上もしくは駐車場部分にカーポートを設置して発電を行う。
発電機設備は農村管理施設の屋上設置とする。

３）既設電源設備改修計画

基本設計 23

４）照明器具更新計画
福山公民館内の照明器具は、一部が LED 器具に変更されているが、部分的であり、蛍光灯器具が多い。同じ電力で得られる明るさの強弱を示す発光効率を比べると、LED 電球は白熱電球に比べ約 6 倍、蛍光灯の約 1.3 倍と高い。今後の技術開発動向では蛍光灯の 2 倍以上に発光効率を高めることも可能だとされ、少ない消費電力で同じ明るさを得られるので、間接的に温室効果ガスの削減につながると期待される。照明器具の配置計画は別紙の基本設計図面集に示す。

５）躯体改修設計
太陽光発電設備の太陽光パネルや、発電機設備のエンジン設置を建物屋上に計画する場合は、建物への構造的な影響を確認する必要があるが、隣接学習施設は築 40 年以上となるため、発電機等の重量物設置は行わない。但し、受変電設備と連結する必要のある配電盤は設置を行う。その際には構造計算書等での解析をする必要がある。
また、地上広場にカーポート等を使用して太陽光パネルを設置する場合は、太陽光パネルの下に駐車場用途があるため、建築物に該当し、建築基準法や消防法などの関連法規を遵守した上で計画する必要がある。

基本設計 24

（５）漢那地区公民館
１）既設電源機器構成図

基本設計 25

漢那区公民館の既設電源設備は屋上部分に設置されている。設置場所は広く、容易に配電盤の増設が可能である。但し、不特定の人が容易に触れることを防ぐため、電源設備のメンテナンスには脚立等を用いる必要がある。実施設計においては屋外階段等の検討も必要となる。

２）概略配置図
漢那公民館の屋上面積は下図及び下記写真に示すように広いため、太陽光発電設備や非常用発電機設備の設置は容易である。太陽光発電パネルの設置枚数は実施設計にて再検討を行う。

基本設計 26

３）既設電源設備改修計画
下図に非常用発電機及び太陽光発電設備の概略結線図を示す。

基本設計 27

４）照明器具更新計画
漢那公民館内の照明器具は、一部が LED 器具に変更されているが、部分的であり、蛍光灯器具が多い。同じ電力で得られる明るさの強弱を示す発光効率を比べると、LED 電球は白熱電球に比べ約 6 倍、蛍光灯の約 1.3 倍と高い。今後の技術開発動向では蛍光灯の 2 倍以上に発光効率を高めることも可能だとされ、少ない消費電力で同じ明るさを得られるので、間接的に温室効果ガスの削減につながると期待される。照明器具の配置計画は別紙の基本設計図面集に示す。

５）躯体改修設計
太陽光発電設備の太陽光パネルや、発電機設備のエンジン設置を建物屋上に計画する場合は、建物への構造的な影響の確認を行い、台風等の強風時にも破損しない強固なものとする必要がある。

基本設計 28

（６）城原地区公民館
１）既設電源機器構成図
城原公民館は、低圧引込（１φ3W200/100V、３φ３ｗ200V）を行っている。
事務所とホール部分に分かれ、それぞれに避難場所が設定されている。

引込口は建物東側に引込開閉器盤が設置され、沖縄電力より受電を行っている。

基本設計 29

２）概略配置図
太陽光発電パネルはホール側屋上へ設置し、非常用発電機は隣接する民地への騒音を配慮し、昇降口側の屋上部へ設置を検討する。

３）既設電源設備改修計画
太陽光発電及び非常用発電設備と既設電源盤への接続は、接続切替盤を経由し行うものとする。

基本設計 30

４）照明器具更新計画
城原公民館内の照明器具は、一部が LED 器具に変更されているが、部分的であり、蛍光灯器具が多い。同じ電力で得られる明るさの強弱を示す発光効率を比べると、LED 電球は白熱電球に比べ約 6 倍、蛍光灯の約 1.3 倍と高い。今後の技術開発動向では蛍光灯の 2 倍以上に発光効率を高めることも可能だとされ、少ない消費電力で同じ明るさを得られるので、間接的に温室効果ガスの削減につながると期待される。照明器具の配置計画は別紙の基本設計図面集に示す。

５）躯体改修設計
太陽光発電設備の太陽光パネルや、発電機設備のエンジン設置を建物屋上に計画する場合は、建物への構造的な影響などの確認を行い、台風等の強風時にも破損しない強固なものとする必要がある。

基本設計 31