太陽光発電システムの普及に伴い、現代の都市や農村において、太陽光発電システムはますます一般的になっています。人口密集地や集落において、太陽光発電システムの火災を防止し、延焼を防ぐことは、ますます重要な課題となっています。本稿では、太陽電池モジュール製品(ソーラーパネル)の防火試験認証に焦点を当てて解説します。具体的には、IEC61730-2規格に基づくANSI/UL 790の防火試験、および日本のDR飛火試験についてご紹介します。
都市快速道路での火災事例
2025年5月21日、上海の虹梅南路快速道路の防音壁上部で火災が発生しました。報道によると、午後2時10分頃、防音壁上部に設置された太陽光パネルが燃焼し、大量の黒煙が上がったとのことです。火勢は一時的に拡大し、現場は濃煙に包まれ、一部の材料残骸や破片が防音壁上部から落下し、通過する車両の運転手は次々と避難しました。消防隊員が現場に駆けつけ消火活動を行った結果、高架橋の防音壁上部には穴が開き、多数の太陽光パネルが焼損しました。虹梅南路の北から南方向の地上道路も、事故現場付近で一時的な交通規制が敷かれ、警察官が車両の迂回を誘導しました。
2023年11月7日、華電上海虹梅南路高架隔音棚太陽光発電プロジェクトが正式に着工し、スマート交通革新発展の成果として、第6回中国国際輸入博覧会の交通フォーラムで発表されました。このプロジェクトは総設備容量1.5MWで、国内初の高架隔音棚太陽光発電プロジェクトです。2025年4月30日、このプロジェクトは正式に系統連系され、国内初の高架隔音棚太陽光発電プロジェクトとして、広範な注目を集めました。しかし、プロジェクトの系統連系から1ヶ月も経たないうちに火災が発生したことは、関係者全員にとって予想外であり、業界内で広く議論されました。
このプロジェクトは太陽光発電システムの模範的な応用例であり、優れた事例でしたが、火災の発生は、太陽光システムが安全であるか、自己発火しやすいかといった疑念を抱かせざるを得ませんでした。今回の火災は偶発的な現象であり、具体的な原因は現在も調査中ですが、業界製品の社会への普及と推進に影響を与え、関連企業や関係者に悪影響を及ぼしました。
太陽電池モジュール製品の防火防炎試験
太陽電池モジュールの屋根上設置は世界中で非常に一般的であり、製品の安全性を確保するため、業界の様々な権威ある第三者機関が長年の研究を経て、IEC61730-2規格に基づくANSI/UL 790の防火防炎試験を提唱してきました。
この試験は主に火炎試験と燃焼木片試験で構成されており、BIPV(建材一体型太陽光発電)およびBAPV(屋根設置型太陽光発電)の両方に適用されます。モジュールは試験後、Class A、B、またはCに評価されます。Class Cは最低等級であり、最低要件を満たすことを意味します。屋根設置型太陽光発電は少なくともClass C以上を満たす必要があり、必要に応じてさらに高い要求の試験を追加します。
火炎試験
主に、モジュール表面における火炎の伝播、およびモジュールと設置屋根表面との間の伝播を評価します。試験では、ガス炎がモジュールに直接噴射され、日常のシナリオを人工的にシミュレートしながら、モジュールは送風にさらされます。
Class C
バーナー出力:約325kW
火炎暴露時間:4分間
Class AまたはB
バーナー定格出力:378kW
火炎暴露時間:10分間
燃焼木片試験
Class A、B、Cの異なる等級要件に応じて、モジュールは固定された支持架台に設置され、モジュール表面に10gから2000gの質量で、異なる等級要件に基づいて複数の燃焼木片が置かれ、固定されます(燃焼木片の滑動を防ぐため)。燃焼木片は点火され、同様に風にさらされます。
最後に、IEC61730-2の要件に基づき、上記2つの試験を経たモジュールがClass A、B、またはCに達しているかどうかが判断されます。
火花や燃焼部品がモジュールの固定支持架台から落下しないこと。
火炎伝播が以下の基準を超えないこと。
Class A – 1.82m
Class B – 2.40m
Class C – 3.90m
側面火炎伝播が制御されていること。
上記は試験方法と評価の一部抜粋です。さらに詳細な内容を知りたい場合、またはPachitecの試験認証支援が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。
都市環境における太陽光発電設備の防火対策
都市部におい、太陽光発電の普及と都市の共存は極めて重要な課題です。人口が密集する都市部や、人と火源が集中する地域において、火災リスクの低減は常に最優先事項となります。
日本の事例に見る高密度地域での共存、国土が限られ、都市部に多くの人口が集中する日本では、太陽光発電設備の導入と防火対策がどのように両立されているか、その実情を探ることは有益な示唆を与えます。
例えば、中国の主要都市と日本の都市の人口密度を比較すると、以下のようになります。
中国の主要都市の人口密度
深圳: 8,908人/km²
東莞: 4,262人/km²
上海: 3,923人/km²
日本の主要都市の人口密度
東京都23区全体: 15,510人/km²
大阪市: 12,389人/km²
川崎市: 10,854人/km²
豊島区(東京都): 約23,220人/km²
これらのデータから、日本の都市が中国の都市と比較してはるかに高い人口密度を持つことが明らかになります。
2011年の福島第一原子力発電所事故後、日本は原子力発電所の停止と並行して再生可能エネルギーの導入を積極的に推進しました。特に、都市部の住宅や工場の屋根、さらには自家用車庫の屋根への太陽光発電設備の設置が奨励されました。
しかし、このような高密度な都市環境で太陽光発電設備と安全に共存するためには、厳格な防火対策が不可欠です。日本における防火管理の手法は、今後の参考に値するでしょう。
区域区分に基づく建築規制
日本における都市の建築物は、主に以下の4つの防火区域に分類されます。
防火地域: 繁華街や建物が密集する地域、主要幹線道路沿いなど、火災の危険性が高いと判断される区域。
準防火地域: 防火地域に隣接する区域。
22条区域: 防火地域および準防火地域以外の市街地で、建築基準法第22条に定められた屋根の防火規制が適用される区域。
その他の区域: 上記3つの区域以外。
都市計画法に基づき、防火地域と準防火地域は特に火災の危険性を防ぐ必要がある区域とされ、これらの区域内の建築物には厳格な防火基準が求められます。具体的には、耐火建築物または準耐火建築物であることが義務付けられ、鉄筋コンクリート造りや、耐火材料で主要構造部(柱、梁、屋根、壁、床など)が覆われた鉄骨造りが求められます。
22条区域における屋根の防火規制は、火の粉による延焼を防ぐことを目的としており、国土交通大臣が定める構造または認定した工法での建設が義務付けられています。
太陽光発電設備への防火認定
防火地域、準防火地域、そして22条区域において太陽光発電設備を設置する際には、DR飛火認定の取得が必須となります。この認定を受けていない太陽光発電設備は、建築基準法違反となり、罰則や是正措置の対象となります。
太陽光カーポートも建築物の一部と見なされ、都市計画の防火要件を満たす必要があります。
**BIPV(建材一体型太陽電池)**の屋根の場合、太陽電池と屋根が一体化しているため、両方同時に防火認定を取得する必要があります。
**BAPV(建物設置型太陽電池)**の場合、建物が防火認定を取得した後、適切な太陽光発電モジュールを設置すればよいとされています。
DR飛火認定に関する詳細な情報や要件については、Pachitec社にお問い合わせいただければ、詳細な情報を提供いたします。
結論と提言
都市における太陽光発電の共存は、クリーンエネルギーへの移行という大きな展望を抱くと同時に、無視できない課題も抱えています。市場には様々な太陽光発電モジュールが存在し、各々が独自の宣伝文句を掲げていますが、「三防モジュールが自己防火性能を持つ」といった宣伝は、あくまで セールストークであり、真の防火性能を評価するものではありません。
モジュールの防火能力を客観的に判断するためには、**第三者認証機関による防火等級(Class A、B、またはC)**を確認することが不可欠です。この認証評価を伴わない過剰な価格設定は無意味です。
また、プロジェクトの初期段階において、設計事務所などの関連機関が、設置場所の実際の条件を客観的に評価することも重要です。その場所が高度防火地域、一般防火地域、あるいはその他の区域に分類されるかによって、求められる防火対策は大きく異なります。