キュービクル（高圧受電設備）とは？太陽光発電との切っても切れない関係

キュービクルは、そのままでは使用できない程の大きな電圧を小さな電圧へ変換するための設備です。
正式には「キュービクル式高圧受電設備」と言い、金属製の箱に収められた設備で屋内外問わず設置されています。

契約電力が50kW以上の「高圧受電契約」や2,000kW以上の「特別高圧契約」をしていない限りキュービクルは不要なため、この設備を導入するのは大型商業施設や工場、オフィスビル等で、一般家庭では多くの場合見ることはありません。

契約電力だけに関係するのではなくその役割上、太陽光発電設備の導入においてもキュービクルが関係します。

なぜ工場やビルでは「キュービクル」がほぼ必須なのか

工場やビル等の大型施設では最大需要電力が大きいため、「高圧契約」や「特別高圧契約」をするのが一般的です。

しかし、これらの契約で送電される電気は6,600V等の非常に高い電圧を持ち、そのまま使用することはできません。
そこでキュービクルを設置し、高圧電気を自前で変換し100Vや200V等の適切な電圧に調整しているのです。
例えば、下記のような施設ではほとんどの場合契約電力が50kW以上であるためキュービクルの設置は不可欠と言えるでしょう。

• ●工場
• ●オフィスビル
• ●大型ショッピングモール
• ●病院
• ●学校

なぜ太陽光発電の導入にもキュービクルが必要なのか？

太陽光発電には電圧の大きさによって3つの区分が存在し、設備容量が50kW以上の太陽光発電設備（高圧連系）を導入する際は、キュービクルの増設が必要なケースがあります。

これは、太陽光発電で作った電気（200Vなど）を、受電側の系統と同じ6,600V等の高い電圧まで昇圧する必要があるためです。
太陽光で発電した電気はそのまま使用するのではなく、メインの電線（建物の主電源系統）に一度合流させる必要があります。
その際、低い電圧のまま合流させることはできないため、キュービクルを介して昇圧せねばならず、キュービクルの設置が欠かせないのです。

法的にも、キュービクルは欠かせない設備

高圧電力を変換する実務的な役割だけでなく、キュービクルの設置は法を遵守するためにも欠かせません。
電気事業法において、周囲等に危害がおよばないよう高圧電気設備の設置に対していくつかのルールを定めています。
キュービクルはこのルール（保安規程）を守るための装置としての役割も有しているのです。

太陽光発電設備の導入に新たなキュービクルや改造が必要なケース

ここで注意したいのが、キュービクルがすでに設置されている状態で太陽光発電設備の導入を検討するケースです。
多くの大型施設ではすでにキュービクルを設置している状態かと思いますが、太陽光発電設備を導入し「全量売電」を検討中であれば新たなキュービクルの設置が必要となる場合があります。

「余剰売電」の場合、既存キュービクルとの接続が可能とはいえ、機能追加や改造が必要です。
どういった改造が必要かは、既存キュービクルの状況や設置する太陽光発電設備の仕様によって異なります。
一例を次章にて解説します。

既存キュービクルへの機能追加や改造例

全量売電でない限りすでに設置してあるキュービクルとの接続が可能ですが、太陽光発電設備を安全に稼働するためにも機能の追加や改造が欠かせません。
例えば、下記のケースが考えられます。

• ●RPR（逆電力継電器）の追加^※
• ●出力制御と監視システムへの対応
• ●設置スペースの増設等

太陽光発電設備の導入時には「キュービクル改造費用」等が見積費用に含まれることがあるため、その必要性等をしっかり理解しておきましょう。
各詳細を解説します。

• ※売電を行わない自家消費の場合。

RPR（逆電力継電器）の追加

完全なる自家消費型の太陽光発電設備を導入するのであれば、RPR（逆電力継電器）の設置が欠かせません。
これは、電気が送電線や配電線網等の系統側へ流れるのを防ぐための装置です。
電気が逆流することを「逆潮流」と呼び、余剰売電や全量売電等電気を売る際はこの仕組みを利用します。
しかし、売電を目的としない場合、逆潮流は想定されていません。
自家消費できず電気が余ってしまう状態が続くと、系統側へ電気が流れてしまい結果的に大規模な停電等を引き起こすおそれがあります。
RPRは自社ないしは地域全体の安全を守るために欠かせない機能なのです。

関連記事：逆潮流の仕組みとは？自家消費型太陽光発電での対策方法を解説

出力制御と監視システムへの対応

特に自家消費型として太陽光発電を運用する場合、電力の管理が非常に重要です。
こうした管理に必要なシステムが既存キュービクルに搭載されていない場合、改造が必要となるでしょう。
自家消費型は余剰売電と異なり、発電した電気の多くを自社で使うことが前提です。
発電した電気が余った状態が続くと、電力会社側へ電気が流れ込む「逆潮流」を引き起こしかねません。

設置スペースの増設等

太陽光発電設備と接続するうえで必要な配線や排熱処理等に必要なスペースがないことも考えられます。
その場合は既存キュービクルの取り替え、または設置スペースの増設が必要かもしれません。

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失敗しないキュービクル設置・改造の重要チェックポイント

キュービクルの設置、または改造の際は本体についてだけでなく、追加機能や将来性等事前にできるだけ具体的なイメージをすることで失敗しにくくなります。

• ●機器の設置箇所を具体的にイメージする
• ●RPRや遮断機等の追加機能の導入を考慮する
• ●安全対策（排熱や配線等）が施せるだけの余裕を考慮する
• ●将来の電力需要を見越した拡張性を考慮する　等

長く使う設備だからこそ、余裕を持った設計を心がけるようにしましょう。

系統連系に必要なキュービクル周辺機器

発電設備を電力会社の送電網・配電網につなぐことで、自社の発電設備と外部の電力供給を連動させる仕組みを「系統連系」と言います。
キュービクルを新設、または改造時には系統連系をしなければなりません。
その際に必要な機器は下記のとおりです。

• ●LBS（負荷開閉器）
• ●VCT（電力需給用計器用変成器）
• ●ZPD（零相検出器）
• ●OVGR（過電圧地絡継電器）
• ●WHM（売電用電力量計）
• ●ELCB/MCCB（太陽光連系用ブレーカ）
• ●RPR（逆電力保護継電器）

聞き慣れない略称が多いかもしれませんが、どれも欠かせない役割を担っています。
これらの機器が金属の箱の中で連携し、施設内の電気を支えているのです。

関連記事：系統連系とは？系統区分（低圧・高圧・特別高圧）や太陽光発電での申請を解説

太陽光発電導入とキュービクル周りの調整｜具体的な手順

太陽光発電の導入プロジェクトにおいて、スケジュールを左右するのはパネルの設置工事だけでなく「キュービクル周りの調整」もあります。
太陽光発電設備を導入し、稼働するまでの流れはおおよそ下記のとおりです。

• 1.現地調査と図面確認｜既存キュービクルの確認
• 2.電力会社との系統連系協議
• 3.設計・見積り
• 4.各種申請・届出
• 5.工事の実施｜全館停電のスケジューリングを忘れずに
• 6.試運転・使用前検査・稼働開始

太陽光発電設備を導入する際、必ず最初に現地調査を行います。
その際、既存キュービクルの仕様や契約電力、使用電力のパターン等もあわせて専門業者が確認してくれるため、キュービクルだけ別の業者に依頼する等の手間はありません。
また、注意すべき点としてキュービクルの改造時に半日〜1日程度の停電が発生することがあげられます。
企業の休日に合わせる等、効率的な対処法を事前に検討しておきましょう。

設置から運用まで代行。実務担当者の負荷を軽減するオンサイトサービス紹介

太陽光導入後の「保安規定の変更」や「毎年の法定点検」、電力会社との数ケ月におよぶ技術的な折衝等の膨大な事務・管理作業は、本来の業務を圧迫する大きな負担となります。
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安全と利益を両立するキュービクル対応が太陽光発電成功の鍵

太陽光発電とキュービクルは、法的な義務と経済的なメリットの両面で深く結びついています。
一見すると高額な改造費用も、逆潮流対策や事故波及の防止といった事業の安全と継続を支えるために欠かせない投資です。
導入にあたっては既存設備のスペース確認や電力会社との連系協議、保安規定の変更等、専門的な調整がプロジェクトの成否を左右します。
まずは信頼できる施工パートナーとともに、自社の設備状況を正しく把握し、投資回収を最大化させるための最適なプランニングから始めましょう。