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太陽電池は汚れていない、配線にも問題ない、パワーコンディショナの故障もない――特に問題がなさそうなのに発電量が落ちているとしたら、それは「PID現象」が原因かもしれませんね。今回はPID現象の基本と対策方法を学んでいきましょう。
PID現象とは？
PID現象とは、太陽電池を複数接続して高電圧下で使った場合に、太陽電池の回路内に本来電流が流れるべきでない漏れ電流が発生し、太陽電池セルの電気特性が変化することで太陽電池の出力を大きく低下させてしまう現象のことです。
太陽光発電所が次々に建設されていたスペインで2007年ごろから出力が低下する事例が多く報告され、広く知られるようになりました。
PID（Potential Induced Degradation：電力誘起出力低下)現象は経年劣化とは異なり、設置から数年で発生することもあります。ドイツのフラウンホーファー研究機構が2012年にメーカー13社の太陽電池を対象に行った試験では、9社の太陽電池にPID現象による出力低下が見られたといいます。
再生可能エネルギーの固定価格買取制度 (FIT) の導入に伴い太陽光発電所が急増したことで、日本でも顕在化してきたようですね。
最近では第三者機関の試験を受けてPID現象を起こしにくいという認証を取得している太陽電池もあります。ただPID現象は発生の明確なメカニズムが分かっておらず、その認証があるからといって全く現象が起きないとは言い切れない部分があるのも確かです。
また、PID現象は日本のような高温多湿で、塩分の影響がある沿岸地が多い環境で起こりやすいとも言われています。
PID現象は「負極接地」で解決できるケースも
PID現象によって太陽電池の出力が低下すると売電収入も落ち込み、太陽光発電事業には大打撃です。長期間安心して太陽光発電を行うにはどんな対策があるのでしょうか。
PID現象への対策のひとつとして「太陽電池の負極接地」を推奨しているメーカーが増えています。太陽電池には正極（プラス）と負極（マイナス）がありますが、「太陽電池の負極接地」とは、太陽電池の負極を接地させる＝負極側をアースに落とすことを指します。
「太陽電池の負極接地」の目的は、プラスイオンの進入を防ぐことです。1枚の太陽電池の中では電位差はわずかでも、太陽電池を直列に複数枚つなぐことで、一番端の正極から負極までの電位差が大きくなります。この電位差が大きいと、太陽電池のカバーガラス面から漏れ電流が流れ込み、太陽電池の出力を低下させる要因となるプラスイオンが進入してしまいます。
太陽電池の負極を接地させることで、大地に対して全ての太陽電池の電位が正側となり、プラスイオンの進入が発生しなくなる。結果、PID現象が起こりにくくなるのです。
「負極接地ができない！」そんなときは絶縁型パワコンで対処を
しかし、すべての太陽光発電で負極接地ができるわけではありません。接地の可否はパワコンの種類によって変わります。
太陽電池と電力系統側が絶縁されていないトランスレス（非絶縁）方式のパワコンは電力系統側を接地されているため、太陽電池側を接地すると還流ループができ、直流側の地絡電流が流れてしまうのです。
そこでおすすめしたいのが、絶縁トランス内蔵の三相絶縁型パワコン「Enewell-SOL P2H (9.9 kW 200 V級 三相絶縁型)」です。
Enewell-SOL P2HにはPID現象の抑制に有効とされる「P/N極接地」用の端子が標準搭載され、パワコン内のコネクタを差し替えるだけで正極でも負極でも接地が可能になります。
もちろん、直流側が地絡したときには異常を検出し、パワコンを停止させる機能もあるので安心ですね。
コネクタを差し替えるだけで簡単にPID現象への対策ができる「Enewell-SOL P2H」。PID現象による発電力低下にお悩みの方も、安心して太陽光発電事業に取り組んでいただけるのではないでしょうか。
Enewell-SOL P2HにはPID対策のほかにもさまざまな特長があります。製品ページやカタログ、動画などでぜひご覧ください。
解説のポイント
- PID現象は太陽光電池を高電圧下で使用したときに起こるとされる電力低下の現象。
- PID現象への対策には負極接地が有効∗とされているが、パワコンによってはできないことも。
∗ 太陽電池ごとの接地極・接地可否については、太陽電池メーカへお問い合わせください。
- 「P/N極接地」用の端子が搭載されている絶縁型パワコン「Enewell-SOL P2H」であれば対策が可能！
