探访实证设施密布的日本太阳能研发核心基地

2012-10-22 10:41:35 太阳能发电网
       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
DO的实证实验也对27种模块进行了比较,但由于相关大型企业发生了变化,因而有必要重新进行评价。

  NTT设施的实验设施因为是从2012年2月才开始运转,模块的输出功率和外观并没有太大的变化。因为输出功率出现差异对卖电收入影响巨大,所以该公司准备长期对模块的发电量和劣化程度进行评价。而且今后还会考虑增加最新的太阳能电池。

  评价构造和材料各异的架台

  对架台实施的评价分为三种:(1)对构造和材料各异的架台进行比较;(2)对用于软地的架台进行评价;(3)对能够改变角度的架台进行评价。在进行(1)构造和材料各异的架台的比较时,支撑模块的V字架台分别采用的是铝合金和钢铁材料。铝合金的重量是钢铁材料的1/4,而且具有抗盐害能力强的优点。钢铁材料的优点则是价格便宜。在倾斜的地面上,很难确保构建V字构造的空间。因此,对在地面上插入棒状钢管,利用钢管支撑模块的架台也进行着评价。

  降低架台成本

  对铝合金和钢铁材料进行比较,并改变构造等,以研究如何降低架台成本。

  (2)开发用于软地的架台,其目的在于应对因填海造地等,地基不均所导致的土地下沉。填海造成的土地因为利用方法有限,所以作为数量正在激增的百万瓦级太阳能设施的建设用地,而备受关注。但是,随着时间的推移,填海造成的土地会逐渐下沉。如果各个位置的沉降程度不同,模块有可能偏离原本设计的角度。因此,在填海造成的土地上使用的架台,可以调整V字钢材的角度,局部改变架台的高度。

  对用于填海造成的土地的架台进行验证

  在填海造成的土地上,各个地点有时会出现不同程度的地面沉降。作为解决措施,NTT设施开发出了便于调节高度的机构,并在进行验证。

  (3)角度可变架台配备了根据各个季节不同的太阳角度调整模块的机构。模块角度可以手动调整,按照设想,模块角度将一年调整4次,分别为从15度调整到30度、45度,再返回30度、15度。虽然已有自动追踪太阳位置的系统,但采用这种系统会增加初期投资。手动式角度调整架台则是在减少初期投资的同时增加年发电量的方法。

  这种架台可以根据每个季节不同的太阳角度,调整模块的角度。易于变换角度是其关键所在。

  不过,在普通的角度固定式模块中,多数模块的角度都设定在15度左右。如果角度从15度增加到30度以及45度,每个模块的输出功率会增加5%左右。但是,由于角度的增加会加大阴影对于其他模块的影响,因此,在相同占地面积上能够设置的模块数量将会减少。相反,如果角度小于15度,附着在模块上的脏污就无法利用雨水冲刷干净,清洁起来十分困难。

  最后,功率调节器的评价是对4家日本公司的产品进行比较。评价的内容包括,不同的功率调节器对于发电特性的影响、故障的尽早发现与修复,以及发生故障时的发电特性等。功率调节器由于构成部件多,因此发生故障的概率高,而且因为集成的模块数量多,所以在发生故障时,发电损失很大。出于这一原因,NTT设施选择了在构筑维护体制方面领先的日本国内企业的产品。

  设置于丘陵的百万瓦级太阳能设施,为降低成本而采取的对策随处可见

  从F太阳能研究园沿中央高速驶往东京方向,在甲府南出入口附近的山梨县甲府市下向山町,坐落着从2012年1月开始运营的百万瓦级太阳能设施“米仓山太阳能电站”。这座电站的最大输出功率为10MW,是日本国内目前投入运行的最大规模的百万瓦级太阳能设施。作为山梨县与东京电力的合作事业,该设施的土地由山梨县提供,建设、运营及维护由东京电力负责。

  米仓山太阳能电站使用Solar Frontier制造的CIS类太阳能电池模块。安装角度仅为10度。其目的是削弱风荷载,借此降低混凝土底座需要的


作者: 来源:日经能源环境网 责任编辑:凌月

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