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プラグインソーラーが導入を加速：ドイツの太陽光発電急成長の背景（2023/2024年） | 連載コラム | 自然エネルギー財団
2023年及び2024年、ドイツの太陽光発電導入量は著しく増加し、年約16GWの新しい設備が追加された。これは、再生可能エネルギー源法（EEG 2023）1に基づく2023年の9GWおよび2024年の13GWという国家目標を大きく上回る数字だ。この結果、ドイツは2030年の215GWというPV設置容量目標達成に向けて確実に前進している。 図1は、2030年までに215GW、2040年までに400GWの目標を達成するために必要な成長経路を示している。黄色の棒グラフは導入実績を示しており、2022年以降の急増が顕著である。特に、2023年および2024年の設置量オレンジ色で示される年間目標を大きく上回っている。 図には示されていないが、新しい設置量の約60%、年間約10GWが屋根設置システムによるものである点も注目すべきだ。図1 過去の太陽光発電増加量とEEG 2023の目標 出典：Fraunhofer ISE2, 自然エネルギー財団 和訳 1. 2023/2024年におけるドイツの太陽光発電ブームの要因 太陽光発電、特に屋根設置型の急増を引き起こした主な要因は、以下の3つである： 2022年のロシアによるウクライナ侵攻により、エネルギー自立の必要性への認識が高まり、中央集権型の電力網の脆弱性が明らかになった。結果として、分散型の屋根設置型PVは財政的にも魅力的であり、戦略的に不可欠と見なされるようになった。 ドイツは政策面での大きな改善を実施し、その結果、コストが削減され、許可手続きが簡素化され、官僚的な手続きも緩和された。 技術の進歩により、PVのコストは引き続き低下し、効率は向上した。バッテリーによる蓄電がより手頃になり、広く普及したことで、屋根設置型PVは自己消費オプションの改善により一層魅力的になった。 ドイツの太陽光発電の急速な成長を大きく促進した主要な法律と政策は、以下の通りである： ・イースターパッケージ（「Osterpaket」、2022年）3、再生可能エネルギー加速パッケージ（「Beschleunigungspaket Erneuerbare Energien」、2022年末–2023年）4および再生可能エネルギー源法（「Erneuerbare-Energien-Gesetz – EEG」、2022/2023年）1の改正 ドイツは、2030年までに再生可能エネルギーの割合を80%に引き上げるという目標を掲げ、太陽光発電の導入目標を大幅に拡大し、再生可能エネルギーを国の公益に資するものと位置づけた。送電網へのアクセスを改善し、計画および許認可手続きにおける障壁を撤廃することで、系統接続を容易にし、住宅用太陽光に対する固定価格買取制度（FIT）と補助金を拡充した。また、大規模発電設備向けの入札枠も拡大し、あらゆる規模での太陽光発電の導入を加速させた。 • ソーラーパッケージI（「Solarpaket 1」、2023/2024年）5 プラグイン式太陽光発電をだれでも手軽に導入できるものとした（下記参照）。30kW未満の小規模な屋根設置型システムに対する官僚的な障害を減らし、電力網接続、登録および承認手続きを簡素化した（例えば、既にPVを持っている人は、既存の固定価格買取制度の権利を失うことなく、古い効率の悪いモジュールを新しいものに交換できるようになった）。200kWp以下の設備に対するダイレクトマーケティング義務を撤廃し、対象設備の運営者が余剰電力を無償で系統に供給できるようにした6。500kW未満のシステムに対する発電所認証の廃止。農業用、浮体式、駐車場用PV向けの専用オークションセグメントを導入し、入札限度額を引き上げた。 • 建築物エネルギー法（「Gebäudeenergiegesetz – GEG」、2020年）および関連する更新（2023年）7 GEGはドイツにおける建築物のエネルギー効率基準を定める法律であり、新築および大規模な改修工事に対して、断熱性、暖房システム、再生可能エネルギーの使用に関する最低要件を規定している。連邦レベルでは太陽光発電システムの設置を義務付けてはいないが、PVによって発電された電力を、建物が満たすべき再生可能エネルギーの割合に算入することが認められている。これにより、太陽光発電は他の選択肢よりも費用対効果の高い適合手段となる。実際、GEGは、いくつかの州で新築建物への屋上太陽光発電設置を義務付ける「Solardachpflicht」などの州レベルの政策と相まって、PVにとって有利な制度的環境の形成に貢献している。 • 税制優遇措置（上記の政策に部分的に組み込まれている） 2023年以降小規模から中規模のPVシステム（通常は30kW未満）をVAT（付加価値税）から免除し、購入時にプラグイン式および屋根設置式PVを約19％安くした小規模システムの電力販売による収入を非課税にし、家庭や小規模企業にとっての経済的な魅力を高めた。 2. 注目！プラグイン式太陽光発電 ： みんなのための分散型ソーラー2-1「プラグイン式太陽光発電システム」とは何か、そして通常の太陽光発電とどのように異なるのか ドイツでは、2023年、2024年にプラグイン式太陽光発電システム、一般にミニPVまたはバルコニーPVとも呼ばれるシステムの急速な普及が見られた。これらのコンパクトでプラグ＆プレイのユニットは、住宅所有者だけでなく賃貸住宅に住んでいる人でも、バルコニーやテラス、または同様の構造物に小さな太陽光パネルを取り付けることで自分の電力を生産できるようにした（図2, 3参照）。図2 「バルコニー」プラグイン式PVの例 図3 ブラグイン式太陽光発電の標準設置場所 出典：SolarPower Europe8 自然エネルギー財団 和訳 プラグイン式システムは通常400Wから800Wの範囲だが、多くの家庭にとって、800Wは昼間の電力使用を十分に賄うことができ、エネルギーコストを削減し、エネルギーの自立性を高める。 プラグイン式の特徴は、設置にあたってのシンプルさである。このシステムは、特別な配線や接続なしに、標準的なドイツの家庭用コンセント（「シュコー」プラグ、タイプF）に直接差し込むことができる。発電された直流（DC）の電気を交流（AC）に変換するマイクロインバーターは、通常、パネルの背面に取り付けられており、おおよそ文庫本ほどの大きさである。コンセントへの接続後、太陽光で発電された電気は家庭用回路に流れ込み、通常の家庭用コンセントから使用できる。余剰電力は通常、無償で電力網に供給される。余剰電力の販売は技術的には可能だが、追加の登録や認定されたメーターが必要であり、規模が小さいため財務的な利益はほとんどないため、実際には行われることは稀である。 一部の住宅では屋外用コンセントがないことがよくある懸念点の一つである。これに対応するため、市場ではさまざまな革新的なソリューションが登場しており、その一例が窓やドアを通して配線できる超薄型のアダプターケーブルである9。これらのケーブルは厚さわずか約1.2ミリで、閉じた窓やドアの枠に挟んで使用することができ、穴を開けたり建物の構造を変更したりすることなく、太陽光で発電した電力を室内に引き込むことが可能となる。このような技術革新により、特に賃貸住宅や外部コンセントの設置が困難な建物に住む人々にとって、プラグイン式太陽光発電システムの導入が大幅に容易になった。 ドイツ環境庁（UBA）10によると、典型的な800Wのプラグイン式システムの回収期間は5年未満である。この推定は、€400のパネル費用、90°の角度での南向き垂直設置（一般的だが最適ではない角度）、および€0.37/kWhの電力価格を前提としている。パネルの費用がより安い場合、電力料金がより高い場合、または設置角度が良い場合には回収期間は更に短くなる。2-2 プラグイン式太陽光発電の展開図4 2020年-2025年のドイツの累積設置容量 出典：2025年4月21日時点で取得したMaStRデータに基づく 自然エネルギー財団 作成 2025年4月21日時点で、ドイツ市場基礎ーデータ登録簿（MaStR）11には、プラグイン式太陽光発電システムが940,898件登録されており、そのうち897,326件が「稼働中（In Betrieb）」であると記載されている。これらは合計で849.9 MWp（うち稼働中のものは819.1 MWp）に相当する設置容量を持つ。これはドイツ全体の太陽光発電容量の1%未満にとどまるものの、2024年に新たに導入されたPVのうちでは約2.5%（0.4 GW）がプラグイン式PVであった。 なお、MaStRに未登録のプラグイン式PVシステムも多数存在すると推定されており、これらは統計には含まれていない。未登録のプラグイン式PVシステムがどれほど存在するかを正確に把握することは難しい。ベルリン応用科学大学（HTW Berlin）が2022年に実施した初期調査12および近年の市場動向に基づき、同大学の研究グループ「Forschungsgruppe Solarspeichersysteme（太陽光蓄電システム研究チーム）」は、2025年初頭の時点で、登録済みおよび未登録のプラグインPVシステムを合わせた総数は150万〜400万台、設置容量としては1〜2.6 GWに達するとの推定を示している13。 前述の政府の施策は、プラグイン式太陽光発電システムの設置環境の改善にも寄与した。2024年までは、プラグイン式太陽光発電システムの出力は600Wに制限されていた。しかし、2024年のソーラーパッケージにより、この制限は800Wに引き上げられた。インバーターの出力が800Wの基準値内に収まる限り、パネル容量が最大2,000 Wpのシステムも引き続き許容される。 ソーラーパッケージIでは、設置および登録手続きが簡素化された。技術者や電力会社の立会いなしでの自己設置が許可されるようになった。家主は、歴史的建造物の制限などの正当な理由がない限り、テナントによるシステム設置を拒否できなくなった。MaStRを通じた登録は短いオンラインフォームに簡略化され、手続きが迅速かつアクセス可能になった。プラグイン式太陽光発電キットはホームセンターなどで簡単に購入でき、その日のうちに購入、登録、設置が可能である。他の太陽光発電システムと同様に、プラグイン式太陽光発電は2024年初頭からVATが免除され、初期費用が19%削減された。2-3 技術的および電力網過負荷の懸念 前述のように、プラグイン式太陽光発電システムは標準的な壁のコンセントを通じて家庭の電気回路に直接接続される。そのシンプルさゆえに、これらの設置にはいくつかの安全性および技術的な考慮事項が伴い、特に電力過負荷リスクや電力網への統合に関する問題が懸念されている。図5 プラグイン式太陽光発電を導入した家庭の配線イメージ図 出典：自然エネルギー財団作成 1つの主要な問題は、プラグイン式太陽光発電システムが家庭の配線にどのように統合されるかに関わっている。通常、家庭の電気回路は、電流が安全な限度を超えた場合に電力を遮断するブレーカーで保護されており、その多くは約16Aで設定されている。しかし、プラグイン式太陽光発電インバーターは、これらのブレーカーの下流にある家庭の配線に電力を供給することができるため、ブレーカーは太陽光発電システムからの電力ではなく、グリッドから引き込まれる電力しか検出できない。したがって、配線内の実際の電流負荷は、ブレーカーが検出するものよりも高くなる可能性がある。例えば、家電がグリッドから約16Aを引きながら、同時にプラグイン式太陽光発電インバーターがさらに3.5A（約800W）を供給すると、ローカル配線を流れる合計電流は約19.5Aに達し、設定された制限を超えることになる。このような過負荷のシナリオは稀であるものの、検出されないまま進行すると、配線が徐々に加熱し、特に古い建物で配線が老朽化している場合、火災の危険を引き起こす可能性がある。 これらの懸念に対処するため、ドイツは当初、プラグイン式太陽光発電システムの上限を600W（ドイツの標準家庭電圧で約2.6A）に設定した。この保守的なアプローチにより、典型的な家庭用配線（通常は約16Aに対応する定格）が、追加の電流を大きな安全リスクなしに問題なく吸収できることが確保された。2024年には、ドイツは欧州連合の更新されたガイドラインに合わせて、プラグイン式太陽光発電システムの許容最大サイズを800W（約3.5A）に引き上げた。この増加により理論的な過負荷の可能性はわずかに増すものの、通常の運転条件下では依然として安全と見なされている。特徴と安全に関する推奨事項14 予防措置として、ドイツのガイドラインでは、古い家屋や配線の品質が不確かな住宅に対して追加の安全対策を推奨している。実際的な解決策の一つは、太陽光発電ユニット専用の電気回路を設置し、発電した電力を重い電化製品に供給する回路とは別にすることだ。さらに、住宅所有者は、複数のPVインバーターを同じ回路に接続したり、延長コードを使用したりしないことが重要であり、これらの行為は過負荷のリスクを大幅に高める。 ドイツでは、プラグイン式太陽光発電インバーターが厳格な電気安全規則を満たすことを義務付けており、特にVDE-AR-N 4105規格に準拠している必要がある。これらの要件の中で重要な保護機能は「アイソランディング防止機能」（ドイツでは「NA-Schutz」として知られる）で、これにより停電時にインバーターが即座にシャットダウンすることが保証される。これにより、電力が意図せず外部の電力網に流れ込むのを防ぎ、ラインメンテナンス作業員やインフラを守ることができる。さらに、これらのインバーターには、熱保護や最大電流制限などの内部保護機能が備えられており、通常の運転条件下でも安全性が向上している。 最後に、メーター計測と電力網の互換性は、プラグイン式太陽光発電システムにとって重要な問題である。最近のデジタル電力メーターは、二方向のエネルギーフローを簡単に処理できる一方で、古い機械式メーター（フェラーリスメーター）はもともとこの目的で設計されていなかった。余剰の太陽光発電電力が電力網に流れ込むと、これらの古いメーターは逆回転し、系統から購入したと記録される電力量が減少する。この仕組みは以前、法的に問題視されていた。これを解決するために、電力会社は通常、古いメーターを内蔵型の逆流防止機能（「Rücklaufsperre」）を備えた新しいデジタルモデルに交換する。興味深いことに、ドイツは2024年に一時的な政策調整を導入し、新しく設置されたプラグイン式太陽光発電システムに新しいデジタルメーターが設置されるまで、逆回転する機械式メーターの使用を短期間、許可した。2-4 プラグイン式太陽光発電の波及効果 太陽光発電としての直接の貢献に加え、プラグイン式PVシステムはエネルギー転換に対する市民の関心と関与を広げる上でも重要な役割を果たしている。これまで太陽光発電を導入する手段がなかった集合住宅の住民にも導入の機会をもたらし、また、太陽光発電の可能性に対する理解を社会全体で深めるきっかけにもなった。特に地方部では、プラグインPVでの導入をきっかけに、その利点を実感した後、より本格的な屋根設置型システムに移行する人々も増えている。こうした傾向は今後も続くと見られており、ドイツの気候変動対策およびエネルギー目標の達成に引き続き貢献していくと期待されている。
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