雹は、しばしば稀で予測不可能な災害、つまり予告なく突然襲ってくる極端な気象現象と見なされています。
しかし、耐用年数が25～35年の太陽光発電（PV）設備にとって、この認識は誤解を招くものです。実際には、被害をもたらす雹には、数十年にわたって繰り返され、変化していく空間的・季節的なパターンが存在します。
したがって、情報に基づいた投資、設計、保険に関する意思決定を行うためには、こうした長期的なパターンを理解することが不可欠です。
Solargis Prospectには、被害をもたらす雹が発生しやすい大気環境が繰り返し見られる地域を強調表示した、世界規模の雹リスクマップが新たに搭載されました。これは、個々の事象レベルの予測ではなく、長期的なリスク評価を目的として設計されています。
以下の記事では、以下の点について解説します：
まず、雹の気候学と雹の予報を区別することが重要です。
雹の予報は、明日の太陽光発電所の保護に役立ちます。
雹の気候学は 、数十年にわたる投資の保護に役立ちます 。
これらを組み合わせて活用することで、包括的な雹リスク対策の枠組みが構築されます。
PVモジュールは通常、直径約25 mm（1インチ）の氷の塊に相当する中程度の雹の衝撃に耐えられるよう認定されています。 これより大きな雹は、ガラスの破損、微細なひび割れ、そして数年後に初めて明らかになる潜在的な性能低下を引き起こす可能性があります。直径 50 mm（約 2 インチ）以上の雹は、多くの場合、認証基準値を超え、ガラスを破損させ、標準的な太陽光発電モジュールを即座に破壊する可能性があります。
大規模太陽光発電の導入が、激しい対流性嵐に見舞われる地域へと拡大するにつれ、長期的な雹リスクは以下の点に影響を与える重要な要因となります：
個々の雹嵐を数年先まで予測することはできませんが、特定の場所における雹が発生しやすい事象の頻度は 定量化可能です。
Solargisでは、被害をもたらす雹の発生を推定するためのグローバルモデルを開発しました。このモデルは、1時間ごとの時間解像度で再解析データから導出された複数の大気変数に基づいて駆動されます。分析対象期間は10年間（2015年～2024年）であり、観測され確認された局地的な雹の発生事例を用いてパラメータ化されています。 その結果として生成されるのが、被害をもたらす可能性のある雹が発生する日数の年間平均値を示す世界雹リスクマップ（図1）です。
Solargis Prospectのユーザーは、月ごとの集計データ（図2）を含む世界規模の雹リスクマップに、プラットフォーム上で直接アクセスできます。このマップは、被害をもたらす雹の発生が頻発する大気環境が見られる地域を強調表示しており、個々の事象レベルの予測というよりは、長期的なリスク評価を目的として設計されています。
これらの知見は、建設開始のかなり前から戦略的な意思決定を支援するとともに、太陽光発電所の稼働中に利用される短期的な雹予報を補完するものです。
図1：太陽光発電設備の雹リスクを示す世界地図
図2：重大な雹の発生が予想される月平均日数。3つの選定サイトにおける季節変動を示しています。各サイトの位置については、図1の地図をご参照ください。
被害をもたらす雹の発生は、その性質上、局所的なものです。報告されている数値は、0.25°のグリッドセルごとに集計されたものであり、これは約28 × 28 kmの面積に相当します。
例えば、値が5である場合、これは平均的な1年間にこの区域内で局所的な重大な雹の発生が数回見込まれることを示しており、広範囲にわたる、あるいは継続的な曝露を意味するものではありません。
この地図（図1）は、2015年から2024年にかけての期間における、顕著な雹発生の可能性が世界的に極めて不均一に分布していることを示しています。 広大な陸域（灰色）では、著しい雹の形成につながる大気条件は見られません。緑色で示された地域は、時折リスク条件が生じることを示しており、これは年間最大1回の発生の可能性に相当します。青色は年間最大5回の発生の可能性を表し、紫色は5回以上を示しています。
雹発生の可能性の季節変動は、地域によって著しく異なる。図2は、それぞれ年間平均で約7日の雹発生傾向日数を有する3つの選定地点を示している。年間の合計日数は類似しているものの、その季節的な分布には大きな違いが見られる。
アルゼンチンのコリエンテス州ゴヤ近郊では、年間のほとんどの月に大きな雹が発生する条件が見られ、季節的な変動が弱いことを示している。対照的に、他の2つの地点では顕著な季節的なピークが見られる。米国カンザス州ヘイズでは、雹の発生可能性は夏季に集中しており、5月から8月にかけてピークを迎える。 インドの西ベンガル州アサノールでは、モンスーン前の時期が主な発生時期であり、4月と5月に顕著なピークが見られます。
季節変動を把握することは、太陽光発電事業者にとって極めて重要であり、年間を通じてモニタリング、緊急対応、および被害軽減策を適時に計画する上で役立ちます。
過去の雹の報告は、過去の事象に関する貴重な情報を提供しますが、それだけでは長期的なリスク評価には不十分です。報告の密度は人口やインフラによって大きく異なり、広範な地域が十分に把握されていない状況にあります。多くの雹の事象は観測されずに済み、報告の慣行も時間とともに変化します。
その結果、報告件数の少ない地域が必ずしも雹のリスクが低いとは限らず、単に観測者がいないだけである可能性もある。地域や数十年にわたる雹のリスクを評価するには、一貫性のある物理学に基づくアプローチが必要である。
図3：米国中部における米国海洋大気庁（NOAA）傘下のストーム予測センター（Storm Prediction Center）による、30年間（2004年～2023年）の観測された雹事象の記録。報告された観測の密度は、都市部や交通回廊の分布パターンと相関している。
生観測データの限界を克服するため、我々は大気再解析データを使用している。このデータは、地球規模で1時間ごとに、物理的に一貫した方法で過去の気象状況を再構築したものである。
これにより、雹が形成され得る環境の全体像が把握できる。こうした環境は、複数の要因の組み合わせによって定義される。大気の不安定性がエネルギーを供給する。 風シアーは嵐の組織化を助けます。熱力学的構造と水蒸気量は、雹が被害をもたらすほど大きくなるかどうかを決定します。これらの要素のいずれも、単独では不十分です。雹は、これらが適切な形で組み合わさったときにのみ形成されます。
この複雑さを捉えるため、長期の大気データと 機械学習技術が組み合わされています。観測および報告された雹の発生事例は、この段階で重要な役割を果たします。それらは、モデルを現実に根ざしたものとします。 モデルは、被害をもたらす雹が報告された正確な時刻と場所で、どのような大気条件が存在していたかを学習します。この学習された関係性は、機械学習の原理を用いて一般化されます。個々の極端な事象を追うのではなく、特定の場所が被害をもたらす雹が発生しやすい環境にどれほどの頻度でさらされるかに焦点が移ります。
分析は1時間単位から始まります。雹の発生可能性が高い時間が特定され、リスクが持続する日としてまとめられます。これらの日は、その後、長年にわたって集計され、雹の気候学が構築されます。その結果、孤立した短期間の嵐ではなく、雹リスクへの長期的な曝露状況を反映した地図が作成されます。
Solargis雹リスクモデルの詳細については、こちらの記事をご覧ください。
雹は、太陽光発電設備にとって最も頻繁に発生する環境上の脅威ではありません。しかし、一度被害を受けると、その影響は甚大になる可能性があります。 kWh Analyticsが主導した米国市場向けの「2025年ソーラーリスク評価」によると、雹は損害事案全体のわずか6％を占めるに過ぎないものの、財務損失総額の73％を占めています。つまり、雹は発生頻度は低いものの、被害額は甚大であるということです。
当社の世界地図も同様の傾向を示しています。 米国の大部分は、軽度から重度の雹リスクにさらされています。その他のリスクの高い地域としては、アルゼンチン北東部、サハラ以南アフリカの北東部、西ベンガル州、ベトナム北部、および隣接する中国の広西チワン族自治区が挙げられます。ヨーロッパでは、最もよく知られているリスク回廊が、イタリアのポー川沿いとスペインの東海岸に沿って伸びています。
これが太陽光発電事業者にとって何を意味するのかを理解するため、当社は太陽光発電所のデータベース「Global Renewables Watch 2024」と、当社の雹リスク分類を統合しました。このデータセットは、2024年半ば時点でのユーティリティ規模の太陽光発電所の立地状況を反映しています。 雹リスクを4つのカテゴリーに分類し、太陽光発電資産と重ね合わせ（図4）、太陽光発電所の数と占有土地面積の両方を分析しました（図5）。その結果、ポートフォリオ のリスクエクスポージャーについて明確な見通しが得られました。
図4：雹リスクゾーンの分類に基づく、世界の大規模太陽光発電所の地理的分布
図5：雹リスクゾーン別のユーティリティ規模太陽光発電所の相対的分布（a）発電所数、（b）敷地面積別
特に、太陽光発電資産が雹リスクの高い地域に位置している場合、長期的な雹リスクを把握することがますます重要になっています。
Solargis Prospectの雹気候学マップは、物理的に整合性のある大気データと機械学習に基づいており、太陽光発電プロジェクトのライフサイクルを通じて、被害をもたらす雹が発生する可能性が最も高い場所を偏りのない視点で示します。
短期予報とは異なり、この雹リスクマップは長期的なリスク評価を目的として設計されています。時間の経過とともに構造的に雹リスクが高い地域を示し、初期段階の立地選定、プロジェクト設計、保険に関する検討、および長期的な資産保護を支援します。
長期的な雹の気候学データと短期的な雹予報を組み合わせることで、Prospectのユーザーは、リスクを低減し、設計の選択肢を最適化し、長期的な投資を保護するための強力なツールキットを手に入れることができます。
ご質問や詳細情報が必要な場合は、弊社までお問い合わせください。喜んでお手伝いさせていただきます。
