By Qian Yuying, Akira Tsuruta, 2025.01.08
Triunityは、英語のポッドキャストを始めました！海外の市場における各業界の専門家などに随時インタビューをして、海外の第一線産業に関する詳細な情報をお届けします。ポッドキャストは基本的に英語になりますが、以下の記事で要点をまとめていますので、リスニングと同時に記事もお楽しみください。
BIPV市場のその可能性 （シンガポール、日本、中国、オーストラリア）by Triunity, 22 分 (in English)
ゲストスピーカー
ティアンイ・チェン博士（Dr. Tianyi Chen）、シンガポール国立大学所属
こちらのエピソードでは、シンガポール国立大学博士課程のティアンイ・チェン博士（Dr. Tianyi Chen）を特別ゲストとして招き、シンガポール、中国、オーストラリア、日本におけるBIPV（建材一体型太陽光発電）の市場展望と参入ポイントについて詳しく議論しました。チェン博士は、シンガポール国立大学の建築学の博士号を取得、シンガポール太陽エネルギー研究所の研究者であり、古木造建築物向けの太陽光発電プロジェクトの重要なメンバーである。同時に、シンガポールに自身の太陽光発電会社Power Facadeを設立し、プレハブ式カラー太陽光発電パネルの設計と生産を行っています。（https://www.powerfacade.net/）国内外を問わずBIPV市場に参入し、競争の激しい市場でリーディングポジションを維持したいと考えている BIPVサプライヤー、インテグレーター、投資家にとって必聴のエピソードとなっています。
今エピソードの内容：４つのキーポイント
- シンガポール政府はプレハブBIPVを強く支持し、現在、政府のHDB公共賃貸住宅プロジェクトや民間開発プロジェクトにおいて主に導入している。ファサードPVにおいては、カラー太陽光発電パネルと設置設計が重要になる。シンガポールは BIPV プロジェクトに対する防火要件が高いため、シンガポールが認定した製品は、他の国の市場の規制をパスする可能性が高い。
- BIPVの価格は2年前に比べて大幅に下落した。たとえば、中国市場において、地方政策がBIPVの推進を強化し始めるにつれ中国市場の可能性が見えてくるだろう。特に、住宅建物の西側のファサードにBIPVを設置すると、夕暮れ時の日光を利用して発電することができる。そして、中国市場における課題は技術ではなくコミュニティシナリオにおける太陽光発電権の分配について、隣人である所有者とコミュニケーションを上手くとることが問題であることに留意すべきである。
- 日本とオーストラリアも、BIPVをテストするのに適した市場であると言える。これら二カ国のプレハブ建築物は非常に発展しており、比較的成熟したビジネスモデルを持っている。また、建設における人件費は非常に高くなるので、人件費を大幅に削減できるプレハブBIPVは歓迎されるであろう。
- BIPV導入において、価格や外観に加えて、設置と撤去の容易さも非常に重要になる。太陽光発電パネルの寿命はわずか 25年であるが、建物の寿命は通常60～80年である。では、“建物の耐用期間中に太陽光発電モジュールを簡単に交換するにはどうすればよいだろうか?” これが、建築家が考慮すべき最初の質問であると言える。
01
シンガポール: 政府はプレハブBIPVを精力的に推進しており、カラー太陽光発電パネルの市場の見通しは良好 (注釈: ただし、現在のシンガポールにおけるBIPVの防火要件は比較的厳しい)
シンガポールのBIPV市場についてどう思いますか?
チェン博士：シンガポールは BIPVに対して非常に厳しい防火認定の取得を課しているため、シンガポール市場は非常に重要だと思っています。一度ここで認定を取得すれば、他の市場にも進出できるようになります。太陽光発電を紹介するのに非常に良い国と考えられ、政府も企業もこの市場に大きな注目を集めていることでしょう。
シンガポールではBCAなどの政府機関がプレハブ建築を推進しています。シンガポールでは、地震や洪水の問題がないため3Dモジュール式建物が非常に人気があります。その理由は、3Dモジュール式建物は、オフサイトで事前に完成させ設置できるため、シンガポールで将来的に非常に高額となる人件費を節約できます。また、私は関連する他のスタートアップのオーナーも何人か知っていますが彼らは、例えばシンガポールで実証を行って、ベトナムやタイで製品を応用しようとしています。
シンガポールは、グリーンビルディングとネットゼロビルディングのリーダーであり、多くのビルには垂直緑化や屋上太陽光発電が導入されている。これらの技術の中で、BIPVは近年の新しいパッシブ設計に当たると思われます。現在シンガポールではどのように使われているのでしょうか？シンガポールに BIPV建物の例はありますか?
チェン博士：現在シンガポールで、多くの人からこのような、「BIPV製品はありますか？」、または、「既存のBIPV建物はありますか？」といったような質問を受けますが、実際には、建物のファサードに太陽光発電を設置する事例はまだ十分ではありません。 2022年9月以降、シンガポール消防署 (SCDF) は、新しい厳格な火災安全規制を発行しました。したがって、太陽光発電パネルの設置は、IECおよびISOの規制だけでなくシンガポールSCDFの現地の火災安全規制にも適合する必要があります。そのため、1 年半が経過した現在まで、火災安全規制を遵守できたのは、中来木（苏州）光伏有限公司 （Jolywood (Suzhou) Sunwatt）の1社だけです。しかし、この会社の主製品は通常の屋上太陽光発電です。 BIPVに関しては、ファサードの建築デザインにより、外観に対するより高い要件が求められるため、カラー太陽光発電パネルを使用する必要があると思われます。したがって、通常の黒または青の太陽光発電パネルは、建設または不動産開発業者の需要を満たすことができません。色顔料を追加すると再度テストして認証を取得する必要があるため、シンガポールのBIPVが市場に適合するにはさらに時間がかかることになります。
屋上太陽光発電と比較して、BIPVにはより高い設計要件があり、中でもより有望なものはカラー太陽光発電パネルであるということですね。では、カラー太陽光発電パネルには現在どのような技術が利用できるのでしょうか?
チェン博士：カラー太陽光発電パネルには、2つの主要な技術があります。
1つはセラミック印刷技術を使用して、太陽光発電パネルの上部ガラスの裏面にデジタルカラーを印刷する技術です。この技術はよりコスト高になる可能性がありますが、色を詳細にカスタマイズすることができ、複数の色やパターンを1つのボード上で実現できるため、デザインの柔軟性が高まります。
もう一つの方法は、色を統一することです。これは、Kromatixというスペインの会社によって開発されています。
ただし、着色された太陽光発電パネルはホットスポット効果を引き起こす可能性があることに注意してください。ホットスポット効果は、太陽電池モジュール内のセルの損傷または閉塞によって引き起こされる局所的な問題になります。色が異なるため、異なるレベルの太陽放射が太陽電池に浸透する可能性があり、そのため一部の部分の温度は非常に高く、約60～80度に到達するリスクがあります。シンガポールの熱帯気候では、色のない通常の太陽光発電パネルですら動作温度は60度に達することがあります。この場合、ホットスポットが発生しやすくなりアセンブリ全体の効率が低下します。最悪の場合、太陽電池モジュールの寿命にも影響が出る危険があります。こちらの問題は、セラミック印刷技術においてより起こり易いとされています。
BIPVの外観・美しさは非常に重要だと思います。外観上の利点を達成し、同時にホットスポット効果を回避するために、何か方法はあるでしょうか?
チェン博士：SERIS (シンガポール太陽エネルギー研究所) と私のスタートアップ Power Facadeでは、双方ともにセラミック印刷技術に関する実験を行い高い設計柔軟性を実現し、ホットスポットを回避することに成功しています。この手法でホットスポットを回避する1つの方法は、異なる色の組み合わせを使用することです。簡単に説明すると、良い色もあれば悪い色もあるということです。色を改善するために、白と青をテストしたところ、相対的な発電量の損失は約15%でした。そして、緑と黄色はより悪い色・難しい色と言え、損失量は約40%になる可能性があります。このように、発電効率の良い色と悪い色を組み合わせて各セルの放射線透過率が同様になるようにするとで、ホットスポットを避けながらさまざまなデザインパターンを作成することができます。
Power Façadeのカラー太陽光発電パネル
設置やエンジニアリングの面で課題や改善することで潜在的なビジネスチャンスはありますか?
チェン博士：設置とエンジニアリングの部分については、現時点での主な問題は時間がかかることと、既存の建物に太陽光発電パネルをもう1層取り付けたい場合は吊り上げ装置も必要になることだと思います。新しい建物の場合でも、設置プロセスは複雑で多くの手順が階層ごとに行われます。
私は博士課程の研究をしていたときに、プレハブ式ユニット化BIPVシステムを開発しました。レゴの積み木のように、太陽光発電パネルやROKUグラスファイバーパネルなどの断熱材を自由に組み立てることができ、工場であらかじめ組み立てられています。そのため、電気系統における経験がない作業者でも簡単に始めることができます。 9㎡の太陽光発電パネルの設置テストを行いましたが、設置にかかる所要時間はわずか1～2時間でした。これにより、建築家は太陽光発電パネルの色を簡単に変更できるため、設計に大きな柔軟性が与えられます。また、さまざまなタイプの太陽光パネルとの互換性を拡張する、組み立て済みのパワーオプティマイザーも用意しています。さらには、このシステムを太陽光発電パネルだけでなく、窓やドアなどの他の非太陽光発電材料とも統合できます。私たちはそれをオープンシステムと呼んでいます。中国で特許を取得し、現在オーストラリアとシンガポールでも特許を申請中です。
02
中国市場: 最大の課題はテクノロジーではなく、すべての所有者の利益とコミュニティ内の収入の分配をどのように調整するかである。 (注釈: 地方政策はBIPVの推進を強化し始めている。)
上海には老朽化したアパートが多く見られるが、これらの家が取り壊されたり、新しい建物が建てられる際に、BIPVメーカーは中国市場に参入する機会を持つことになりますか？
チェン博士：住宅建設において、それが私たちの目標になります。中国では、通常、建物の北側と南側が自然の景観に面しており、室内により多くの日光をもたらします。しかし、東側と西側は、多くの場合、窓の無い不透明な表面となっています。特に西側ファサードは、西日の影響が問題となっています。中国の家のほとんどの窓は北と南に開きます。したがって、BIPVは、家の西側のファサードに設置でき、太陽光発電は西日を吸収して発電できると考えています。同時に、中国の一部の省や都市の地方政府はグリーンビルディングの割合を増やす政策を導入しています。
ただし、市場の見通しは良好に見えますが、中国の住宅建物のファサードに太陽光発電パネルを設置することの難しさにも言及したいと思います。課題はテクノロジーではなく、コミュニティにおける利益の共有にあります。屋上太陽光発電は、通常、屋上エリアが何らかの方法で発電機の投資家・オーナーに賃貸され、その資金が売電によって賄われるため、調整が容易になる可能性があります。一方で、建物のファサードに太陽光発電パネルを設置したい場合、生成された電気やエネルギーはどのように分配されるべきでしょうか?これを定義することが難しく、また所有者全員の同意が必要となり、コミュニケーションコスト・トランザクションコストも比較的高くなります。
そのような点においても、BIPV にとってシンガポール市場は良い実験場だと思います。HDB のような公営住宅は政府に属しており、設置するかどうかの最終決定権は政府にあるからです。
03
オーストラリア市場：プレハブBIPVに有利。
チェン博士：オーストラリアは広大な土地を持っていますが、人件費の問題を抱えています。オーストラリアの人件費は非常に高いです。したがって、オーストラリアでは事前に組み立てられた太陽光発電パネルは有望と言えます。彼らはこの技術を、既存のプレハブ建設業界に応用する可能性があると私は考えています。
04
日本市場: オーストラリアと同様、プレハブ建物が開発されておりBIPVの理想的なテストフィールドの1 つである。
チェン博士：日本ではプレハブ建築が非常に強力です。ビジネスモデルはすでに存在しており、太陽光発電製品はプレハブ建築業界の一部となっています。また、日本には、前述した課題を抱える中国のような共同体構造は比較的少なく、独立した住宅が多いのもプラスに働くと思います。日本においては、建築物の所有者は、特定の太陽光発電奨励政策を実際に理解する必要はなく、地元の建設会社を見つけるだけで済みます。日本の建設会社と太陽光発電工場は緊密な関係にあるため、太陽光発電の設置と補助金は工事契約に直接含まれ、オーナー自身が補助金を申請する必要がなく、コミュニケーションに要するコスト・時間が大幅に縮小されるのも利点の一つです。
05
中東市場：土地が広く、電気代も安い為、今のところBIPVに注目していない。
近年、Jinko、GCL、Trina などの多くの中国の太陽光発電企業が中東に展開していますが、中東には BIPVのチャンスがあると思いますか?
チェン博士：これはとても良い質問です。私は中東の同僚に同じ質問をし、中東のBIPV市場がどうなっているのか尋ねました。回答としては、中東諸国はBIPVに注意を払っていないと言われています。彼らは、地上設置型太陽光発電用の土地を多く保有しており、非常に高い建築様式とデザイン性を追求しているので、製品が十分に成熟するまでBIPVを使用することを選択することはないだろうと思われます。また、発電コストに関しても、中東の電力は非常に安く、コストは、シンガポールや中国の3分の1しかかかりません。
ということは、中東市場は、現時点では、屋上太陽光発電やBIPVの設置にはあまり意欲がないと括って良いでしょうか？
チェン博士：そう思います。おそらく屋上PVがたくさん設置されているのでしょう。しかし、BIPVの場合、彼らはあまり気にしていません。
06
今後の動向：価格や見た目だけでなく、設置・撤去のしやすさも重要。
BIPVの現在の価格・コストはいくらですか? まだコストは高いと考えられますか？
チェン博士：現在大量に購入されているカラーPVパネルについては、2年前に比べてコストは下がっていると思います。2年前、太陽光発電パネルおいて、6～10枚の非常に小規模なバッチだった場合でさえ、標準化されたカラー太陽光発電パネルのコストは、おおよそ1,000シンガポールドルだっただろうと記憶しています。しかし、現在、工場から直接購入すれば、合計300㎡の太陽光発電パネルのコストはわずか300シンガポールドルまで下がる可能性があり、価格は大幅に安くなったと言えます。さらには、信頼できる中国の工場や業者を見つけることができれば、価格はさらに安くなると思います。
現在、あなたのプロジェクトに協力してくれるメーカーやパートナーを探していますか? また、将来に向けてどのような課題がありますか？
チェン博士：最も重要なステークホルダーはディベロッパーだと考えています。ディベロッパーが、お金を払ってインストールする意思がある場合、プロジェクトの導入ははるかに簡単になります。プロジェクトの主なコストは依然として太陽光発電パネル、カラー太陽光発電パネルにあります。
金属カーテンウォールなどの通常のカーテンウォールシステムと同じように、コストを大幅に削減できれば、BIPVの導入は非常に簡単になると思います。また、コストの問題のほかに、設置・撤去における設計の問題もあると思います。基板が壊れた場合、どのように管理すればよいのか、どのように分解すればよいのか、人々は常に私に尋ねます。したがって、BIPVをどのように便利に設置および解体するかを考案することが、建築家やエンジニアにとって今後の課題・方向性であると私は考えています。現在のBIPVは依然として分解が困難です。特に高層ビルの場合、人を上まで持ち上げるための昇降装置やその他の装置が必要になりますが、これらは作業者にとって非常に困難で危険な工程になります。太陽光発電パネルの寿命はわずか25年ですが、建物の寿命は通常60～80年です。「建物の耐用期間中に太陽光発電モジュールを簡単に交換するにはどうすればよいでしょうか?」、これが、現在、建築家が考慮する必要がある最初の質問であると言えます。
私の会社、Power Facadeも、背面に金属板をバックシートとして使用した太陽光発電パネルの開発に挑戦しています。金属パネルは簡単に折りたたんだり取り付けたりすることができるため、取り外しも簡単です。通常、太陽光発電パネルには外側にフレームがあり、このフレームを減らすか、クランプを減らすことを試みていますが、高層ビルでは安全性があまり高くありません。改善に挑戦し続けたいと思います。
Power Facade プレハブ透明太陽光発電壁システム
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