随着固定价格收购制度(FIT)的实施,2013年以后日本全国各地的百万光伏电站纷纷投入了运转。北海道、东北和北陆等多雪地带的百万光伏电站已经度过好几个冬天,经历了数度积雪。关于应对积雪的设计和积雪期的百万光伏电站O&M(运营及维护),也在逐渐积累着知识。
当天当地附近的积雪量约为80cm,检查时的气温显示为-8℃。检查时风雪交加。
这种像雪山一般的天气、积雪量和气温,除了检查所需的装备外,低温环境下在雪中行走的防寒和耐雪装备也必不可少。脚下穿着走雪套鞋在发电站内来回检查。
北海道电气保安协会承接积雪期的定期检查业务时,要求有清除直到光伏电站入口处的积雪的条件(图5)。
图5:承接检查业务的条件是,要清除直到光伏电站入口处的积雪
该光伏电站面朝市道,岩见泽市进行了除雪(摄影:日经BP社) 此次的光伏电站位于工业园区内,周围的围栏入口面朝市道。将岩见泽市对该市道除雪后的日期定为检查日,可以削减O&M的追加除雪费用。市道至围栏前的几米距离由负责O&M的企业除雪。
光伏电站内也清除了太阳能电池板最低部位下方的积雪(图6)。如果放置不管,积雪会像小山一样堆积到电池板最低部位的高度,因此将该位置的积雪移动到了阵列之间。

图6:太阳能电池板阵列之间堆成雪山
清除了电池板最低部位下方堆积的雪。接线盒和电池板不是此次月度检查的对象,但为了方便笔者采访进行了模拟。利用红外相机分析电池板温度分布的报告虽为选项,但为了弥补目视检查的不足,该选项对象之外的发电站也在利用(摄影:日经BP社) 阵列之间堆成山的积雪就是这些雪。负责O&M的企业预计,这座发电站今后每个冬天的积雪期估计都要这样清除一次站内的积雪。该发电站2015年夏季投入运转,这是第一个冬天,验证着积雪的实际影响,可为今后的O&M作参考。
由于设计时考虑了积雪情况,截至目前在多雪期尚未出现光伏发电设备被雪埋住的情况(图7)。

图7:将基础加高,避免被雪埋住
在积雪量更大的地区,有时升压变压器和PCS机壳会被埋在雪中,需要挖开机壳门附近的积雪(摄影:日经BP社) 太阳能电池板最低部位的高度约为180cm,设置角度为40度,电池板表面没有看到大片积雪。有电池板表面结冰,上面有薄雪覆盖的部分,也有电池板的表面露出,还在正常发电的部分。
升压变压器和PCS设置在高约50cm的基础上,以避免被雪埋住。与北海道普通的光伏电站相比,据称是用了较高的基础。
北海道电气保安协会表示,在积雪量比岩见泽大的俱知安町和岩内町等地的光伏电站检查时,有升压变压器和PCS机壳被埋在雪中的时候。这时就要用铁锹挖开机壳门附近的雪。
作为提高光伏电站检查移动效率的措施之一,北海道电气保安协会率先使用了电动二轮车“赛格威”。利用越野型产品,在地面稍微凹凸不平的光伏电站内也能舒适地移动。
但称积雪期是无法利用赛格威的。在讨论导入的时期尝试发现,虽然能一定程度在压实的雪上行驶,但在未踩实的雪上行驶则比较困难。另外,表面结冰时也很难行驶。
也考虑过使用动力雪橇。但像此次的光伏电站这样,发电站内部未除雪,阵列之间的通道上雪堆成山的情况很多,因此放弃了采用。
作者:金子宪治 来源:日经bp社
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