日本山梨县年均日照时间长,有望实现稳定的太阳能发电。因此,该县的北杜市曾被选作实证实验基地,以找出在日本普及百万瓦级太阳能发电所存在课题。而且,在实证实验结束后,NTT设施公司还在相邻地区建设实验设备,继续自行进行着验证。东京电力公司也在甲府市开始运营10MW的大规模太阳能发电设施。本文将对在山梨县建设的百万瓦级太阳能设施的技术特点进行介绍。
沿中央高速公路下行,在快到长坂出入口时望向左侧,映入眼帘的是一片排满了各式各样太阳能电池模块的场地。这就是山梨县北杜市运营的百万瓦级太阳能设施“北杜SITE太阳能电站”,其最大输出功率为1.8MW。
在山梨县北杜市实施实证实验
位于山梨县北杜市、最大输出功率为1.8MW的百万瓦级太阳能设施“北杜SITE太阳能电站”毗邻中央高速公路。过去是进行NEDO委托事业“大规模供电用太阳光发电系统稳定化等实证研究”(2006~2010年度)的场所。
这座太阳能电站由北杜市与NTT设施合作建设,原本是供日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)2006~2010年度实施的实证实验之用。实验的目的是调查太阳能发电系统对电力系统的影响及其对策,实验共对27种太阳能电池模块进行了比较,并且还对功率调节器、架台等进行了评价。实证实验结束后,在公开通过实验积累的专有技术的同时,NEDO把这座设施转让给了北杜市。
之所以在山梨县建设实验设施,是因为该县有望实现稳定的太阳能发电。这里不仅年均日照时间长,而且地处海拔700米的凉爽地域,能够把发热导致的发电量下降控制到最小限度。实际上,实验设施的设备利用率达到了15%左右的高水平。在日本,太阳能电池的设备利用率一般在12%左右。
如上所述,在有望实现稳定发电的山梨县,百万瓦级太阳能设施的建设计划早已展开。这一次,记者走访了位于山梨县的NTT设施与东京电力的百万瓦级太阳能设施。下面就来介绍二者百万瓦级太阳能设施的特点。
评价电池板、架台、电源调节器,限制参观严防技术外流
与NEDO的实验设施一路之隔,有着NTT设施的实验设施“F太阳能研究园”(包括山梨县北杜市长坂町塚川地区及夏秋地区)(图2)。这座设施于2012年2月竣工,目前已经设置了233kW的模块。按照预定,在大约4万平方米的园区内,最终建设约2MW的百万瓦级太阳能设施。
NTT设施的实验设施“F太阳能研究园”对16种太阳能电池模块进行着比较。现在系统规模为233kW,预定最终将达到2MW左右。
NTT设施是一家全盘进行百万瓦级太阳能设施的策划、设计、建设及运营的“SIer”,也就是系统集成商。该公司充分利用F太阳能研究园积累着作为SIer的专有技术经验。因此,“为了防止技术经验外流,这里仅限客户参观”,该公司太阳能计划本部实证研究负责课长、实证研发小组组长高木晋也这样解释道。也就是说,只要看到该设施正在实施的评价内容,就能够了解到百万瓦级太阳能现在面临的课题。
F太阳能研究园实施的评价项目分为三种,模块评价、架台评价和功率调节器评价。在百万瓦级太阳能设施的成本中,太阳能电池模块约占40%,架台及其施工约占30%,功率调节器约占10%,受电和接线盒约占10%,电气工程约占10%,其中占比例较大的模块和架台的评价尤为重要。
模块评价使用的是印度、韩国、日本、中国大陆及台湾地区企业生产的16种模块。在日本,随着可再生能源全量固定价格收购制度于2012年7月启动,海外厂商也开始积极涉足日本市场。因此实证实验的目的在于,除了了解各公司模块的性能和价格之外,还要验证其投入实际使用所取得的成果,以向客户提供信息。NE