北米のお客様に朗報です。今後、Solargis Forecastプラットフォームは、太陽光発電所にとって最も有害な気象災害のひとつである雹（ひょう）に対する早期警告を提供します：雹です。
ひょうは、強力な雷雨の中で固体の氷粒子として形成されます。強力な上昇気流によって雨粒が氷点下まで持ち上げられ、そこで硬い氷の石に成長する。この氷の弾丸は、嵐が維持できないほど重くなると落下する。
アメリカ中部は特に雹が頻発しやすい。メキシコ湾からの暖かく湿った空気が、北米内陸部からの乾燥した不安定な空気とぶつかり合い、激しい雷雨に理想的な条件を作り出すため、この地域は雹の世界的なホットスポットとなっている。
そのため、このアップデートはまずアメリカ大陸を対象としており、近い将来には対象地域を拡大する予定です。
雹の予測は本質的に困難ですが、強い不安定性、深い対流、激しい上昇気流などの特定の大気状態は、明らかに雹が降る可能性が高いことを示しています。
Solargis Forecastは、PVモジュールに深刻な損傷を与えるのに十分な大きさの雹に焦点を当てています。標準的なPVモジュールは、高速で推進される25mm（～1インチ）の氷球を使用して、IEC 61215に基づいて試験される。この試験は、極端な事象ではなく、中程度の雹に対する耐性を示している。1.5インチ（～38mm）程度のひょうは強化ガラスにマイクロクラックを発生させ、潜在的な性能低下につながる。2インチ（～50mm）以上のひょうが降ると、多くの場合、認証のしきい値を超えてガラスが破損し、標準PVモジュールが直ちに破壊されます。
図1：2025年9月23日22:00（UTC）における米国中央部のSolargis雹予報データの視覚化。左の地図は25mm（1インチ）の大きさの雹が降る可能性[%]を示し、右はGOES-E GeoColor（NASA GIBS）による衛星画像で、広範な大気サイクロンを記録している。この図は、地図上のマークされた地点における25mm、38mm、50mmの大きさの雹予報信号の時系列を示している。
Solargisのひょう予報は、NOAAの高解像度高速リフレッシュ（HRR）モデルに基づいている。これは、3kmの空間解像度で、1時間ごとに更新され、レーダーデータを使用して暴風雨をリアルタイムで捉える、対流を許容する大気モデルである。次に、時間的・空間的集約を使用して生のグリッドレベル出力を後処理し、雹リスクの特徴をより明確にする。
雹リスクは、複数の予報サイクルが同じ時間窓で一貫して雹を示し、近傍のグリッドセルのクラスターがすべて有意な大きさの雹を予測した場合に高いとみなされる。雹の位置を正確に特定するのは難しいため、リスクエリアを半径約50km（31マイル）まで広げ、雹の中心部に最も高い確率を割り当て、周辺部に向かって徐々に確率を下げている。
Solargis Forecastプラットフォーム（ProfessionalおよびEnterpriseパッケージ）を通じて、CONUS（米国本土-アラスカおよびハワイを除く）地域の雹予報を利用することができます。この範囲には、HRRRモデル領域に従って、カナダ南部とメキシコ北部も含まれます。予報は1時間ごとに更新され、最大48時間のリードタイムがあります。
Solargisの雹予報は、3つの雹の大きさの閾値に対してパーセント[%]で表示される：
雹は非常に局地的であるため、このパーセンテージはサイトからおよそ3～10km圏内、まれに50km圏内で発生する可能性を示している。
報告された雹の大きさは、その事象の予想される深刻さを表している。実際には、最大の雹は通常非常に狭い地域に限定されるのに対し、小さな雹ははるかに広い地域に影響を及ぼす可能性がある。最大の雹の正確な着弾点を高い空間精度で予測することはできません。
多くの重要な暴風雨は目撃者なしで発生し、報告されないことが多い。NOAAの暴風雨予測センター（Storm Prediction Center: SPC）は、米国全土で発生した雹の観測データを収集・保存しており、これらの報告は、観測された雹の発生と大きさに関する主要な参照データセットとなっています。
報告密度は空間的にも時間的にも変化しており、人口密集地、都市、主要輸送路に強く偏っている。地域によっては、他の地域よりもはるかに詳細にひょうを記録しているところもある。これらの限界にもかかわらず、SPCの記録は雹が発生したことを確実に確認し、報告された雹の大きさの有用な基準となる。
図2：30年間（2004～2023年）に観測された雹に関するSPCの記録。報告された観測値の密度は、都市部や交通回廊のパターンと相関している。
我々の雹予報と2021-2023年のSPC公式雹報告を比較した。その結果を2次元ビンのヒストグラムで示す（図3）。この期間、SPCデータベースは、少なくとも1インチの大きさの雹事象を20,905件記録した。
モデルは、少なくとも1回の予報実行で、±3時間の窓と半径50kmの範囲内で、これらの事象の約94%を検出した。これは、Solargisの雹予報では、ほぼすべての被害雹事象で早期警報が出されたことを意味する。
図3：2021-2023年の期間に1''以上のひょうを観測したSPCイベントと、Solargis法で後処理されたHRRRモデル出力との比較（密度プロット）。詳細な説明は記事中にある。
雹の形成の複雑さを考慮すると、このレベルの性能は非常に優れていると考えられ、PV事業者に緩和策を発動する貴重な時間を与えている。およそ3.5%の事象が小さく、被害を与えない雹として予測されたが、完全に外れたのはわずか2.5%程度であった。
予測と観測された雹の大きさの差はより顕著である。中程度の雹（1～3インチ）については、チャートのほとんどのポイントが1:1の線上にあり、これはモデルが通常SPCの報告よりも大きな雹を予測することを意味する。非常に大きなひょう（3インチ以上）については、モデルは大きさを過小評価する傾向がありますが、これは、そのような事象が非常にまれであるため、その範囲のデータポイントの数が限られていることが大きく影響しています。
2023年6月23日、激しい夕立がネブラスカ州西部のスコッツブラフを襲った。現地時間午後9時頃（6月24日UTC 02:00）、直径4インチほどの雹が単軸トラッカーを備えた5.2MWpのPV発電所を襲い、ほとんどのPVモジュールに甚大な被害をもたらした。
図4：雹が降った後のネブラスカ州西部スコッツブラフのPV発電所。画像出典：Nebraska Public Power District画像出典：Nebraska Public Power District, Renewable Energy World (renewableenergyworld.com)より引用。
下の地図とグラフは、Solargisの雹予報モデルがこの事象を数時間前にどのように捉えていたかを示している。予測シグナルはピークインパクトの約3時間前から上昇し始め、最大インパクト時には25mm（～1インチ）の雹の可能性が95％、50mm（～2インチ）の雹の可能性が35％に達した。原発の北東約 20km に位置する地域では、モデルの最大値は 25mm の雹の可能性が 100%、50mm の雹の可能性が 58%に達した。
図5：2023年6月23～24日のSolargisによる雹予報の再構築。スコッツブラフ太陽光発電所の位置が地図上に示されている。現地時間午後9時（UTC 02:00）に25mm（左）と50mm（右）を超える雹が降る可能性がある。チャートは、発電所所在地における雹予報信号の時系列を示している。
このケースは、 、短期的な雹リスク情報にアクセスすることで、トラッカーの位置を調整することで被害の深刻さを軽減するのに十分な時間をオペレーターに与えることができたことを示している。報告によると、ネブラスカ州スコッツブラフのPVサイトでは、発電所が2024年初頭にサービスを再開する前にPVモジュールを交換しなければならなかったという。
太陽光発電資産にとって、ひょう害は深刻な機械的リスクである。また、ハードウェアのコストや生産量の損失、操業の中断など、最もコストのかかる気象リスクのひとつでもある。軽減策は、 システム設計と、特に米国のような激しい暴風雨が頻繁に発生する地域では、暴風雨が到来する前にタイムリーな警告を提供する 信頼性の高いひょう予報へのアクセスから始まります。
雹によるモジュールの損傷は、PV資産にとって最もコストのかかる天候リスクのひとつである。Solargis Forecastの雹アラートにより、嵐に見舞われる前に行動できる早期警告レイヤーを得ることができ、モジュールを保護し、計画外のダウンタイムを減らし、最終的にCAPEXと収益の両方を守ることができます。
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