太陽光発電の廃棄問題が深刻化！AIで未来の崩壊を回避するプロジェクト

はじめに

近年、再生可能エネルギーの一環として急速に普及している太陽光発電ですが、同時にいくつかの深刻な社会的課題も浮上しています。特に、太陽光パネルの大量破棄や、原因不明の故障、さらには発電設備に関連する盗難事件の増加が問題となっており、これらは持続可能なエネルギー社会の実現に大きな障害となっています。こうした状況の中、株式会社サンエーと環境系ITスタートアップ企業である株式会社Nobestは、神奈川県が支援する「ビジネスアクセラレーターかながわ（BAK）」の枠組みで、これらの課題に取り組む新たなプロジェクトを開始しました。

このプロジェクトは、AIやIoT技術を活用して、太陽光発電設備の管理を効率化し、故障や盗難の防止、そして2030年に予想される太陽光パネルの大量廃棄問題に対応することを目指しています。本記事では、このプロジェクトの概要と、どのようにして社会課題を解決していくのかをご紹介します。

太陽光発電の導入背景

太陽光発電は、2000年代以降、再生可能エネルギーの主力として急速に普及しました。特に日本では、2012年に導入された「固定価格買取制度（FIT）」が、再生可能エネルギーの導入促進に大きな役割を果たしました。FITは、太陽光発電で生じた余剰電力を一定期間、固定価格で買い取る制度で、これにより、太陽光発電は事業者や一般家庭に広く浸透しました。全国各地でメガソーラーなどの大規模発電所が建設され、太陽光発電は日本の再生可能エネルギー政策の中核を担う存在となっています。

国内の太陽光発電 導入目標(出典：JPEA)

2020年には、日本政府が2050年までにカーボンニュートラルを達成する目標を掲げ、これに伴い、太陽光発電のさらなる普及が期待されています。また、国や地方自治体からの補助金制度によって、「ゼロエネルギーハウス（ZEH）」を目指す住宅への太陽光発電システムや蓄電池の導入が推進されています。これにより、エネルギー効率の高い住宅の普及が進んでいます。

社会課題: 太陽光発電設備の大量廃棄問題

FIT制度は太陽光発電の普及に貢献した一方で、制度終了後に発生する設備の大量廃棄問題が新たな課題として浮上しています。FITによる固定価格買取期間は、住宅用太陽光発電システムが10年間、メガソーラーなどの事業用太陽光発電システムは20年間とされています。2012年にFIT制度が始まったため、住宅用システムは2022年以降、そして事業用システムも2030年頃には次々と買取期間が終了します。

これにより、発電した電力の買い取りが終了した設備は、使用されなくなり、撤去されるケースが増加しています。特に2030年以降、メガソーラーなど大規模設備が投資回収を終えた後、一斉に廃棄されることが予測されています。この問題が適切に対処されなければ、産業廃棄物として大量の太陽光パネルが廃棄され、環境負荷が高まる恐れがあります。

太陽光パネル排出量予測(出典：環境省)

こうした背景から、太陽光パネルのリサイクルやリユースの仕組みが急務とされています。株式会社Nobestは、この問題に対応するためのシステム開発を進めており、太陽光発電設備のトレーサビリティを確保するNFTタグを活用して、2030年以降のリサイクル市場の確立を目指しています。

社会課題: 故障と盗難事件の急増

太陽光発電設備が全国的に増加する中、設備の故障や異常が多発しており、これもまた大きな課題となっています。設備の発電量が予想を下回る原因は、パネルの故障や配線不良、野生動物や人為的な損傷、天候要因など多岐にわたります。また、パワーコンディショナー（発電した電気を家庭用に変換する機器）の異常やブレーカーのトラブルなど、システム全体に影響を与える故障が報告されています。

事故件数(出典：電気保安統計年報(2018年度)

さらに、近年では、太陽光発電設備を狙った盗難事件が急増しています。特に、銅線ケーブルなどの高価な部品を狙った窃盗が頻発しており、2023年から2024年の上半期だけで、太陽光発電施設で9,500件以上の盗難事件が発生しています。その約90％は関東地方で集中しており、盗難対策も急務です。

こうした故障や盗難の問題に対し、株式会社Nobestは、自社開発の電流センサー「Nobest-Clamp」とAIを搭載した監視システムを用いて、リアルタイムで設備の異常を検知するソリューションを提供します。これにより、故障箇所の特定や原因の解明を迅速化し、現場のダウンタイム（設備が動作しない時間）を大幅に削減することが期待されています。また、この監視システムは盗難防止にも役立ち、万が一盗難が発生した場合でも、すぐに異常を検知して対応することが可能です。

AIとIoTによる課題解決への取り組み

太陽光発電設備に関連する課題を解決するため、株式会社サンエーと株式会社Nobestは、AIやIoT技術を駆使した革新的なシステムを導入しています。このプロジェクトでは、太陽光発電設備の故障や盗難、さらに2030年以降に予測される大量廃棄問題に対して、テクノロジーを活用した効率的な管理と対策が実現されています。

まず、Nobestは太陽光発電設備の各種データを管理・追跡するために、自社開発のNFTタグ「Nobest-Tag」を導入しました。このタグは太陽光パネルや関連機器に設置され、設備の履歴や状態を詳細に記録することで、リユースやリサイクル時におけるトレーサビリティ（追跡可能性）を確保します。これにより、廃棄予定の設備も再利用やリサイクル市場で活用される道が開かれ、大量廃棄問題の緩和が期待されています。

さらに、Nobestは「Nobest-Clamp」と呼ばれる電流センサーを開発し、太陽光発電システムの主要部位に設置しています。このセンサーはAIを搭載した自動監視システムと連携しており、発電設備を24時間体制で監視します。これにより、設備の故障や異常が発生した際、問題箇所を正確に特定し、ダウンタイムを大幅に短縮することが可能です。また、リアルタイムでデータを収集するため、発電量の低下や異常発生時には即座に対処ができるようになっています。

実証実験内容 事故盗難へのアプローチ

IoTの構成

Nobest-IoT 管理画面

Nobest-Clampの設置(1)

Nobest-Clampの設置(2)

今後の展望

株式会社サンエーと株式会社Nobestが進めるこの共創プロジェクトは、太陽光発電設備の管理における新たなソリューションを提供し、社会的課題を解決するための重要な一歩となっています。特に、AIとIoT技術を活用した故障予知や盗難防止システムは、太陽光発電の効率性を高め、持続可能なエネルギー利用を促進する上で大きな貢献を果たしています。

今後、サンエーはプロジェクトの一環として、実証実験を進めていく予定です。具体的には、Nobestの開発した電流センサーやNFTタグを太陽光発電設備に導入し、トレーサビリティの向上や、ダウンタイムの削減、さらにはリサイクル市場への対応を目指した取り組みが行われます。この実証実験は、神奈川県の「ビジネスアクセラレーターかながわ（BAK）」の支援を受けながら進行し、2025年2月に成果が発表される予定です。

この取り組みは、太陽光発電業界全体に対しても波及効果をもたらす可能性があります。設備の廃棄時における環境負荷を最小限に抑え、リユースやリサイクルの促進を通じて、持続可能なエネルギー社会の実現に向けたトレーサビリティの向上が図られるからです。サンエーは、この共創事業を通じて、再生可能エネルギーの普及だけでなく、業界全体の効率的な管理システムの構築と環境への配慮を推進し、持続可能な社会の実現に向けた貢献を続けていくとしています。

このプロジェクトの成功は、太陽光発電が抱える多くの課題を解決するための模範的な取り組みとして、他の地域や国にも広がる可能性があります。また、AIやIoT技術を活用したエネルギー管理システムの進化が、再生可能エネルギーの普及を加速させる重要な鍵となるでしょう。

今後も、このプロジェクトの進展が注目される中で、太陽光発電の未来にどのような変革がもたらされるのか、期待が高まります。