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    探訪實證設(shè)施密布的日本太陽能研發(fā)核心基地

    2012-10-22 10:41:35 太陽能發(fā)電網(wǎng)
           日本山梨縣年均日照時間長,有望實現(xiàn)穩(wěn)定的太陽能發(fā)電。因此,該縣的北杜市曾被選作實證實驗基地,以找出在日本普及百萬瓦級太陽能發(fā)電所存在課題。而且,在實證實驗結(jié)束后,NTT設(shè)施公司還在相鄰地區(qū)建設(shè)實驗設(shè)備,繼續(xù)自行進行著驗證。東京電力公司也在甲府市開始運營10MW的大規(guī)模太陽能發(fā)電設(shè)施。本文將對在山梨縣
    DO的實證實驗也對27種模塊進行了比較,但由于相關(guān)大型企業(yè)發(fā)生了變化,因而有必要重新進行評價。

      NTT設(shè)施的實驗設(shè)施因為是從2012年2月才開始運轉(zhuǎn),模塊的輸出功率和外觀并沒有太大的變化。因為輸出功率出現(xiàn)差異對賣電收入影響巨大,所以該公司準備長期對模塊的發(fā)電量和劣化程度進行評價。而且今后還會考慮增加最新的太陽能電池。

      評價構(gòu)造和材料各異的架臺

      對架臺實施的評價分為三種:(1)對構(gòu)造和材料各異的架臺進行比較;(2)對用于軟地的架臺進行評價;(3)對能夠改變角度的架臺進行評價。在進行(1)構(gòu)造和材料各異的架臺的比較時,支撐模塊的V字架臺分別采用的是鋁合金和鋼鐵材料。鋁合金的重量是鋼鐵材料的1/4,而且具有抗鹽害能力強的優(yōu)點。鋼鐵材料的優(yōu)點則是價格便宜。在傾斜的地面上,很難確保構(gòu)建V字構(gòu)造的空間。因此,對在地面上插入棒狀鋼管,利用鋼管支撐模塊的架臺也進行著評價。

      降低架臺成本

      對鋁合金和鋼鐵材料進行比較,并改變構(gòu)造等,以研究如何降低架臺成本。

      (2)開發(fā)用于軟地的架臺,其目的在于應(yīng)對因填海造地等,地基不均所導(dǎo)致的土地下沉。填海造成的土地因為利用方法有限,所以作為數(shù)量正在激增的百萬瓦級太陽能設(shè)施的建設(shè)用地,而備受關(guān)注。但是,隨著時間的推移,填海造成的土地會逐漸下沉。如果各個位置的沉降程度不同,模塊有可能偏離原本設(shè)計的角度。因此,在填海造成的土地上使用的架臺,可以調(diào)整V字鋼材的角度,局部改變架臺的高度。

      對用于填海造成的土地的架臺進行驗證

      在填海造成的土地上,各個地點有時會出現(xiàn)不同程度的地面沉降。作為解決措施,NTT設(shè)施開發(fā)出了便于調(diào)節(jié)高度的機構(gòu),并在進行驗證。

      (3)角度可變架臺配備了根據(jù)各個季節(jié)不同的太陽角度調(diào)整模塊的機構(gòu)。模塊角度可以手動調(diào)整,按照設(shè)想,模塊角度將一年調(diào)整4次,分別為從15度調(diào)整到30度、45度,再返回30度、15度。雖然已有自動追蹤太陽位置的系統(tǒng),但采用這種系統(tǒng)會增加初期投資。手動式角度調(diào)整架臺則是在減少初期投資的同時增加年發(fā)電量的方法。

      這種架臺可以根據(jù)每個季節(jié)不同的太陽角度,調(diào)整模塊的角度。易于變換角度是其關(guān)鍵所在。

      不過,在普通的角度固定式模塊中,多數(shù)模塊的角度都設(shè)定在15度左右。如果角度從15度增加到30度以及45度,每個模塊的輸出功率會增加5%左右。但是,由于角度的增加會加大陰影對于其他模塊的影響,因此,在相同占地面積上能夠設(shè)置的模塊數(shù)量將會減少。相反,如果角度小于15度,附著在模塊上的臟污就無法利用雨水沖刷干凈,清潔起來十分困難。

      最后,功率調(diào)節(jié)器的評價是對4家日本公司的產(chǎn)品進行比較。評價的內(nèi)容包括,不同的功率調(diào)節(jié)器對于發(fā)電特性的影響、故障的盡早發(fā)現(xiàn)與修復(fù),以及發(fā)生故障時的發(fā)電特性等。功率調(diào)節(jié)器由于構(gòu)成部件多,因此發(fā)生故障的概率高,而且因為集成的模塊數(shù)量多,所以在發(fā)生故障時,發(fā)電損失很大。出于這一原因,NTT設(shè)施選擇了在構(gòu)筑維護體制方面領(lǐng)先的日本國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品。

      設(shè)置于丘陵的百萬瓦級太陽能設(shè)施,為降低成本而采取的對策隨處可見

      從F太陽能研究園沿中央高速駛往東京方向,在甲府南出入口附近的山梨縣甲府市下向山町,坐落著從2012年1月開始運營的百萬瓦級太陽能設(shè)施“米倉山太陽能電站”。這座電站的最大輸出功率為10MW,是日本國內(nèi)目前投入運行的最大規(guī)模的百萬瓦級太陽能設(shè)施。作為山梨縣與東京電力的合作事業(yè),該設(shè)施的土地由山梨縣提供,建設(shè)、運營及維護由東京電力負責(zé)。

      米倉山太陽能電站使用Solar Frontier制造的CIS類太陽能電池模塊。安裝角度僅為10度。其目的是削弱風(fēng)荷載,借此降低混凝土底座需要的


    作者: 來源:日經(jīng)能源環(huán)境網(wǎng) 責(zé)任編輯:凌月

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