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2022年4月25日

Q&A:Zvi Alon氏に聞く、ソーラー産業の現状と課題

以下の文章は、Tigo Energyの会長兼CEOであるZvi AlonとのUBSの通話記録の一部です。Zviは、Tigo製品がどのように太陽光発電業界や市場に合致しているかについての質問に答えています。
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ブログ - Q&A:Zvi Alonとソーラー業界を振り返る

質問です。MLPE市場の成長を、より広範な太陽光発電やストレージ市場の成長率と比較して、どのように見ているか教えてください。MLPEは、より多くのアプリケーションに採用されることで、より速い成長を続けているのでしょうか?

図1 ポートランド空港でPVモジュールの背面に設置されたTigo Flex MLPE

即答はイエスで、より速く成長している。MLPEは当初、この分野では後発組でした。ラピッドシャットダウンが世界的に採用され、指定された国々では屋上に設置されるすべてのモジュールにラピッドシャットダウン装置が必要です。また同様に、アメリカ全土で、ほんの数年前まではなかった、すべての屋上への急速シャットダウンの搭載が義務化されたのです。これにより、MLPE市場は設置台数の20%から30%に増加し、100%になりました。

同様に、同じパネルからより多くのエネルギーを生成することができるオプティマイザーの 価値も、お客様にご理解いただいています。オプティマイザーは、パネルに付着したほこりや鳥のフンなどの干渉物による影やミスマッチなどの問題を解決します。

MLPEは、サイトの急速なシャットダウンと最適化の両方のニーズを解決するので、設置台数が増えているのです。そのため、ソーラーシステムの市場成長よりも速いスピードで伸びています。

質問です。急速停止要件を満たすにはMLPEしかないのでしょうか。つまり、ストリングスインバータを設置するだけではもうダメなのでしょうか?

図2 電線を通過する電圧の図と、Tigo指定の急速遮断装置がNECの要求を満たすためにどのように電圧を下げているかを示す図。
図3 米国NECの要求事項

その通りです。パネルは、それ自体で40~60ボルトの電圧を発生します。急速停止要件では、30秒以内に電圧を30ボルト未満にする必要があるとされています。ですから、設置するすべてのパネルに急速停止装置を取り付けなければなりません。ストリングインバータでは無理です。パネルをシャットダウンすることだけに特化した装置の力を借りないと、パネル自体をシャットダウンすることはできないのです。

さらに、すべてのパネルが直列に接続され、500ボルトから600ボルトの電圧を屋根に発生させることができます。また、30秒以内にアレイ境界の内側で80ボルト以下、アレイ境界の外側で30ボルト以下にすることが要求されます。ですから、たとえパネルを2枚並べたとしても、モジュールレベルでのシャットダウンが必要なのです。そして、この急速なシャットダウンの要件は世界中に広がり、他の場所でも採用されつつあります。

質問です。C&I市場でかなりの成功を収めているとのことですが、大規模な設備にソリューションを適用し、最適化する際に考慮すべき点はありますか?大規模な設備にソリューションを適用し、最適化する際に考慮すべきことは何でしょうか?すべてのモジュールにオプティマイザーを搭載する必要があるのでしょうか?また、どのようにすればコスト効率よく大規模な設備に対応できるのでしょうか?

市場には、MLPEに相当するオプティマイザーを全機器に配置することを要求する2つのソリューションがある。Tigoの最適化アーキテクチャでは、我々の技術により、お客様は必要な機器にオプティマイザ(シャットダウンのみを導入するよりも少し高価です)を配置することができます。つまり、100%導入する必要はないのです。そのため、MLPEがお客様を支援するためのコストを削減することができる、一つの大きな差別化要因となっています。

ラピッドシャットダウンのみ(オプティマイザーの約半額)、またはミスマッチを軽減し、システム自体からより多くのエネルギーを生成する必要がある場合は、完全最適化を選択することができるのです。つまり、これは「対岸の火事」なのです。

図 4 Tigo は、MLPE プロバイダーとして唯一 選択的展開.Tigo を混在させることができます。 TS4-A-O最適化のために設計された TS4-A-Sを組み合わせることで、トータルの設置コストを削減することができます。

C&I用のサイズについては、住宅用では10台の設置で18〜20枚のパネルが平均です。つまり、非常に小規模なシステムです。C&Iやユーティリティの分野では、1件あたり200〜400枚以上のパネルが設置されるようになります。Tigoとそのソリューションの場合、1つのシステムに2〜3万枚以上設置されているシステムがいくつもあります。つまり、Tigoはアイデア、技術、そして様々なサポート力をマスターして、市場に貢献しているのです。1台20台の小さなシステムだけでなく、1台数百台から数万台という大規模なシステムにも対応できるのです。それは、C&Iや小規模なユーティリティ・スケールのプロジェクトに対して、独自の価値を提案することになります。

大規模なモジュールレベルのパワーエレクトロニクスの現場を支援するために、当社のソリューションを採用されるお客様が定期的にいらっしゃいます。何万台という単位でお客様に提供し、お手伝いすることが当たり前になってきています。このような大規模なシステムでは、ユニットを動作させるだけでなく、通信を可能にするソリューションが必要です。

例えば、20枚のパネルからではなく、2万枚のパネルからデータを収集する必要があるとします。データ収集の問題は、指数関数的に増大することで顕在化します。Tigoは規模の問題を解決し、私たちのソリューションはこれらのサイトを数秒単位で監視し、最大のシステム展開において優位に立つことができるように位置づけました。

質問です。太陽光発電を設置するのに最適で簡単な土地がなくなり、より複雑で土地に制約のある場所や傾斜地に移動した場合、それらの設備にMLPEを採用することは増えているのでしょうか?複雑なレイアウトの場合、例えば、ある列のモジュールが別の列の陰になっている場合、このような製品からどのような利益を得られるのでしょうか?

ええ、それはわかります。土地の輪郭に合わせたシステムを設置すると、発電量に課題が生じます。というのも、パネルが同じ方向を向いていないため、発電量に差が生じ、ストリング全体の性能が落ちてしまうのです。だから、オプティマイザーがかなり有効なのです。パネルが正確に同じ方向を向いていないと、オプティマイザーを使わない限り、すべてのパネルからの発電量を最大化することはできません。それが最も効率的な解決策なのです。それが、大規模なシステムでオプティマイザーを導入する理由のひとつです。

図5 オランダのある設置場所では、5つの方向性を持つTigoオプティマイザーを設置しています。Tigoオプティマイザーは、システム所有者のために30%以上のエネルギーを生産した。プレスリリースはこちら プレスリリースはこちら.

商業施設の屋上では、日陰などの影響を受ける屋上は、オプティマイザーを使用しない限り、ミスマッチがあると発電量が低下してしまいます。つまり、オプティマイザーは性能を高め、経済的に実現可能な総設備容量を増やすことができるのです。

そして、急速シャットダウンが義務化されたことで、あとは価格の違いだけとなった。ラピッドシャットダウンのみを導入するお客様もいれば、ラピッドシャットダウンとモニタリングがセットになったオプティマイザーを導入し、システムからさらなるエネルギーを得ようとするお客様もいらっしゃるでしょう。

また、大型システム、特にフローティングシステムでは、シャットダウン機能を採用されるお客様が増えています。電気と水は時として相性が悪いので、お客様は安全のためにパネル自体にラピッドシャットダウンユニットを設置します。例えば、湖や海など水辺に設置する場合、メンテナンスや清掃、その他の危険が発生したときにパネルを停止できるようにしておく必要があります。

図6 Tigo MLPEを導入したイスラエルでの設置現場。事例紹介はこちら をご覧ください。.

つまり、MLPEの採用は、複数の異なる現場や市場セグメントにおいて、複数の理由で進んでいるのです。それでも、MLPE採用の伸びはソーラーシステム自体の伸びよりも速いという、ひとつの方向性を持っているのです。

また、Tigo製品はレトロフィット製品として設置することが可能です。製品の仕様は、過去10〜15年の間に出荷されたあらゆるサイズのパネルに対応しています。そのため、現在もフィードインタリフを受けているシステムはアップグレードの優れた候補であり、そこから発電されるエネルギーを増やすにはオプティマイザーが唯一の方法なのです。ですから、MLPEを必要とする新しいシステムや規制、固定価格買取制度のメリットを享受するために追加エネルギーを必要とする既存の設置済みシステムの改善から、成長を実感することができるのです。

質問です。レトロフィットができるのは、ティゴの製品の特徴なのでしょうか。また、レトロフィット市場からの売上や出荷の割合はどの程度とお考えでしょうか?

図7 日本の固定価格買取制度で設置が完了したサイトに追加されたTS4-A-O。全文はこちら ケーススタディはこちら.

ですから、機能という意味では、そうですね、Tigoにしかないものです。主に、私たちのMLPEはどんなインバータでも使えるからです。競合する大手2社のうちの1社を通す場合、基本的に持っているインバータをすべて交換しなければならないため、レトロフィットにかかるコストが法外に高くなります。電線ボックスも含めて、基本的にすべてのインバータを交換しなければならないからです。

私たちが目にする改修工事の見積もりは、まだ非常に小さいものですが、増加傾向にあります。現在、固定価格買取制度が10年以上適用されている既存のシステムから多くの問い合わせがあり、最適化装置を導入して出力を上げることが非常に魅力的になっています。そのため、この分野は順調に成長しています。

質問です。ACとDCのカップリングシステムについてお聞かせください。ACはどちらかというとマイクロインバーターソリューションですが、DCカップリングシステムにはどのような利点があるとお考えでしょうか?また、ACとDCの両方が長期的に市場に存在するとお考えですか? また、それぞれに良い点がありますか?  

図8 Tigo EI(Energy Intelligence)住宅用太陽光発電ソリューション

この2つのシステムは異なる特性を持っており、長期的にはDCが成長し、より大きなシェアを獲得すると私は考えていますが、それは非常に単純な理由です。

  1. より効率的になりました。
  2. 変換の回数が少ないので、より信頼性が高いのです。DCからACに変換するたびに、およそ3〜3.5%のエネルギーが失われます。これは、必要でないところにAC結合ソリューションを導入するために支払うべき、かなり高額な税金です。  

例えば、ソーラーでバッテリーを充電するとします。交流連系システムでは、パネルからの太陽光エネルギー(直流)を送電網または住宅(交流)に変換します。そして、家庭や送電網から、再び直流に変換されます。これはエネルギーの無駄で、1回の変換だけでなく、時には2回の変換のためにコストがかかることがあります。これも、太陽光(直流)から交流になり、交流からバッテリー(直流)そのものになるためです。この結果、約7%のエネルギーが失われることになります。

一方、最初から直流連系で設計されていないシステムには、特に交流のニーズがあります。例えば、太陽光発電システムのみを導入したシステムに、バッテリーやストレージを追加したい場合、インバーターを交換するのではなく、バッテリー管理用の充電器を追加する方が費用対効果が高いのです。そうすれば、当社のEIソリューションのように、ACカップリングシステムとして機能させることができるのです。ですから、そのような市場もありますし、どちらの市場も今後も成長し続けるでしょう。

質問です。家庭用ストレージの普及率に関して言えば、市場に出てくる製品の数が格段に増え、消費者の認知度や設置業者の認知度を高める製品も増えてきています。ストレージの導入は、コスト面、あるいは製品の入手しやすさのどちらにより制限されてきたとお考えですか?市場に多くの選択肢がある今、その普及が加速する可能性はありますか?

他の多くの市場と同じように、アーリーアダプター、ミッドアダプター、レイトアダプターが存在します。同じように、価格が高すぎるアーリーアダプターから、高価なバッテリーや大型システムを購入する余裕のある人、あるいは購入することを決めた人だけが、ストレージの普及を加速させてきました。

多くのサプライヤーが市場に参入し、PVモジュール、そしてインバータ側で行われてきたように価格を押し下げています。今、私たちはストレージの分野でも同じような状況を目の当たりにしています。

しかし、製品の入手性もそれなりに重要な要素である。需要が供給を上回っているのです。 価格はまだリーズナブルに抑えられているが、本来あるべき場所より高い。

市場は非常に堅調で、これはアメリカだけでなく、ヨーロッパでも同じことが起こっています。ストレージの需要は大幅に伸びており、市場自体の供給も増えている。MLPEと同様、急成長しているセグメントです。

図9 世界各地のTigoの設置状況
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