植物工場×太陽光発電:コスト削減を実現する再生可能エネルギー活用術

こんにちは、今村です

植物工場は、天候に左右されず安定した生産が可能な次世代の農業システムとして注目されています。しかし、その電力の多くを化石燃料に依存している現状では、環境負荷やエネルギーコストの高騰が課題となっています。

そこで今、注目を集めているのが 太陽光発電 です。

太陽光発電を導入することで、植物工場の抱えるコストや環境問題を解決できるだけでなく、企業イメージの向上や、持続可能な農業経営の実現も期待できます。

本記事では、植物工場への太陽光発電導入のメリット・デメリットから、具体的な導入事例、人工光型植物工場への活用方法、さらに導入時の注意点まで、詳しく解説していきます。

目次

なぜ、植物工場で太陽光発電が注目されるのか?

植物工場で太陽光発電が注目される理由は、主に以下の3点があげられます。

  1. コスト削減効果:
    • 電気料金の負担軽減:太陽光で発電した電力を直接利用することで、電力会社から購入する電力量を減らし、電気料金を削減できます。
    • 余剰電力の売電:電力会社との契約によっては、発電した電力のうち、使い切れなかった分を売電し、収益を得ることも可能です。
  2. 環境負荷の低減:
    • CO2排出量削減:化石燃料由来の電力消費を減らすことで、植物工場のCO2排出量を削減し、環境負荷を低減できます。
    • 環境保全イメージの向上:持続可能な社会の実現に向けて、環境に配慮した取り組みは、企業イメージの向上に繋がり、消費者や取引先からの評価を高める効果も期待できます。
  3. BCP対策:
    • 災害時の電力確保:大規模災害時など、電力供給が不安定な状況においても、太陽光発電システムがあれば、自立運転機能により、植物工場の稼働を維持できる場合があります。
    • 事業継続性の確保:安定した電力供給は、植物工場の安定操業に不可欠です。太陽光発電システムを導入することで、電力供給リスクを低減し、事業継続性を強化できます。

太陽光発電導入によるメリット・デメリット

植物工場に太陽光発電を導入するメリットは、上述の通りですが、導入前にデメリットについても理解しておく必要があります。

メリット

  • 光熱費削減によるコストダウン (特に、電力消費量の多い植物工場では効果大)
  • 余剰電力の売電による収益増加
  • 環境負荷低減による企業イメージ向上 (SDGsへの取り組みとしても有効)
  • 災害時におけるBCP対策 (緊急時電源としての活用)

デメリット

  • 導入コストの高額さ (補助金制度の活用で初期費用を抑えることが可能)
  • 発電量の天候依存性 (蓄電池の導入で安定供給が可能になる一方、コスト増加要因に)
  • 設置スペースの確保 (植物工場の規模や設置場所によっては、十分な発電量を確保できない場合も)
  • メンテナンスの手間と費用 (定期的な点検・清掃が必要となり、業者への委託費用が発生)

人工光型植物工場でも太陽光発電は有効?

太陽光を利用しない 人工光型植物工場 でも、太陽光発電は有効です。

  • 電気料金の削減: 人工光型植物工場は、LEDなどの人工光源を使用するため、電力消費量が非常に多くなります。太陽光発電を導入することで、電力会社からの電力購入量を削減し、ランニングコストの大幅な削減が可能となります。
  • 環境負荷の低減: 再生可能エネルギーである太陽光発電の利用は、CO2排出量の削減に繋がり、環境負荷の低減に貢献します。企業イメージの向上やSDGsへの取り組みとしても有効です。
  • 電力会社からの電力供給不足リスクの軽減: 電力会社からの電力供給が不安定な状況でも、太陽光発電システムがあれば、自家発電で植物工場の稼働を維持できる場合があります。特に、電力消費量の多い人工光型植物工場では、事業継続性の観点からも重要です。

人工光型植物工場における太陽光発電導入のポイント

  • 発電システムの規模設計: 人工光型植物工場は電力消費量が大きいため、十分な発電量を確保できる規模の太陽光発電システムを導入する必要があります。専門業者に相談し、最適なシステム設計を行うようにしましょう。
  • 蓄電池システムとの組み合わせ: 昼間に発電した電力を蓄電池に貯めておくことで、夜間や天候が悪い日でも安定した電力供給が可能になります。蓄電池の容量や性能も重要な検討ポイントです。
  • 費用対効果のシミュレーション: 太陽光発電システムと蓄電池システムの導入費用、ランニングコスト、補助金制度などを考慮し、長期的な視点で費用対効果をシミュレーションすることが重要です。

太陽光発電導入事例

実際に太陽光発電を導入している事例を、経営形態別に紹介します。

1. 有限会社A (栃木県):ユリを生産する施設園芸

  • 課題:環境負荷低減への取り組み強化
  • 導入目的:MPS-ABC認証取得に向けた環境負荷の低い電力への転換
  • 設備概要:10kWの太陽光発電設備
  • 電力の使途:温室の照明、電動球根定植機
  • 事業効果:MPS-ABCの最高認証Aを取得、電力使用量のピークカットにも貢献
  • 課題と対策:
    • 課題:季節による電力需要の変動に対応が必要
    • 対策:蓄電池導入の検討 (ただし、コスト面が課題)

2. B市 (富山県):薬用植物エゴマを生産する植物工場

  • 課題:中山間地域の雇用創出、高齢者の健康増進
  • 導入目的:環境未来都市構想の一環としての低炭素化
  • 設備概要:20kWの太陽光発電設備、温泉熱(50kW×2)
  • 電力の使途:植物工場の電力
  • 事業効果:地域の雇用創出、環境教育の場としての活用
  • 課題と対策:
    • 課題:発電量が植物工場の電力需要に比べて少ない
    • 対策:太陽光発電設備の増設 (ただし、費用面が課題)

3. 株式会社E (福井県):サツマイモなどを生産する農業生産法人

  • 課題:化石資源に依存しない持続可能な農業経営の実現
  • 導入目的:サツマイモ貯蔵施設の電力の一部に太陽光発電を活用
  • 設備概要:約20kWの太陽光発電設備
  • 電力の使途:貯蔵施設の照明、冷暖房、冷凍加工品の保冷
  • 事業効果:光熱費低減、企業イメージ向上
  • 課題と対策:
    • 課題:緊急時電源としての機能不足
    • 対策:蓄電池導入の検討 (ただし、コスト面が課題)

引用元:野津 喬「農業分野における太陽光発電の自家利用に関する分析」『農村計画学会論文集』第2巻第1号、2022年、33-43頁。

植物工場への太陽光発電導入を成功させるポイント

  1. 導入目的の明確化:
    • 何のために太陽光発電を導入するのか、目的を明確にすることが重要です。
    • コスト削減、環境負荷低減、企業イメージ向上など、自社の課題や目標に合わせて、導入目的を明確化しましょう。
  2. 綿密な事前調査とシミュレーション:
    • 植物工場の電力使用状況、設置場所の日照条件、導入可能な設備、補助金制度などを事前に調査し、最適なシステムを検討する必要があります。
    • 専門業者による現地調査や、発電量・コストのシミュレーションを行い、費用対効果を十分に検討しましょう。
  3. 信頼できる施工業者選定:
    • 太陽光発電システムの導入は、長期にわたる運用を見据え、信頼できる施工業者を選ぶことが重要です。
    • 複数の業者から見積もりを取り、実績やアフターサービス体制などを比較検討しましょう。
  4. 補助金制度の活用:
    • 国や地方自治体では、太陽光発電システム導入を支援する補助金制度が用意されている場合があります。
    • 制度の内容や申請方法などを事前に確認し、積極的に活用しましょう。

まとめ:植物工場で太陽光発電を活用する未来

植物工場における太陽光発電導入は、コスト削減、環境負荷低減、企業イメージ向上など、多くのメリットをもたらします。

初期費用や導入後の運用など、検討すべき点はありますが、長期的な視点でメリットが大きいのも事実です。

本記事を参考にしていただき、太陽光発電を導入し、持続可能な農業を実現しましょう。

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太陽光利用型植物工場とはどんな工場ですか?

太陽光利用型植物工場とは、太陽光を主要な光源として植物を栽培する工場のことです。ハウス型のものが多く、太陽光を最大限に取り込めるよう設計されています。

太陽光併用型植物工場とは?

太陽光併用型植物工場は、太陽光に加えて、LEDなどの人工光源も併用して植物を栽培する工場のことです。天候や時間帯に左右されずに安定した栽培環境を実現できるのが特徴です。

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