探訪實(shí)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(shí)間長,有望實(shí)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(shí)證實(shí)驗(yàn)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(shí)證實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,NTT設(shè)施公司還在相鄰地區(qū)建設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,繼續(xù)自行進(jìn)行著驗(yàn)證。東京電力公司也在甲府市開始運(yùn)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(shí)證實(shí)驗(yàn)也對27種模塊進(jìn)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(jìn)行評價(jià)。

  NTT設(shè)施的實(shí)驗(yàn)設(shè)施因?yàn)槭菑?012年2月才開始運(yùn)轉(zhuǎn),模塊的輸出功率和外觀并沒有太大的變化。因?yàn)檩敵龉β食霈F(xiàn)差異對賣電收入影響巨大,所以該公司準(zhǔn)備長期對模塊的發(fā)電量和劣化程度進(jìn)行評價(jià)。而且今后還會(huì)考慮增加最新的太陽能電池。

  評價(jià)構(gòu)造和材料各異的架臺(tái)

  對架臺(tái)實(shí)施的評價(jià)分為三種:(1)對構(gòu)造和材料各異的架臺(tái)進(jìn)行比較;(2)對用于軟地的架臺(tái)進(jìn)行評價(jià);(3)對能夠改變角度的架臺(tái)進(jìn)行評價(jià)。在進(jìn)行(1)構(gòu)造和材料各異的架臺(tái)的比較時(shí),支撐模塊的V字架臺(tái)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(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。鋼鐵材料的優(yōu)點(diǎn)則是價(jià)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(tái)也進(jìn)行著評價(jià)。

  降低架臺(tái)成本

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

  (2)開發(fā)用于軟地的架臺(tái),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?yàn)槔梅椒ㄓ邢,所以作為?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(shí)間的推移,填海造成的土地會(huì)逐漸下沉。如果各個(gè)位置的沉降程度不同,模塊有可能偏離原本設(shè)計(jì)的角度。因此,在填海造成的土地上使用的架臺(tái),可以調(diào)整V字鋼材的角度,局部改變架臺(tái)的高度。

  對用于填海造成的土地的架臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證

  在填海造成的土地上,各個(gè)地點(diǎn)有時(shí)會(huì)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(jī)構(gòu),并在進(jìn)行驗(yàn)證。

  (3)角度可變架臺(tái)配備了根據(jù)各個(gè)季節(jié)不同的太陽角度調(diào)整模塊的機(jī)構(gòu)。模塊角度可以手動(dòng)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(dòng)追蹤太陽位置的系統(tǒng),但采用這種系統(tǒng)會(huì)增加初期投資。手動(dòng)式角度調(diào)整架臺(tái)則是在減少初期投資的同時(shí)增加年發(fā)電量的方法。

  這種架臺(tái)可以根據(jù)每個(gè)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(gè)模塊的輸出功率會(huì)增加5%左右。但是,由于角度的增加會(huì)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(huì)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(jià)是對4家日本公司的產(chǎn)品進(jìn)行比較。評價(jià)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(shí)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?yàn)榧傻哪K數(shù)量多,所以在發(fā)生故障時(shí),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(hù)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(yùn)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(yùn)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(yùn)營及維護(hù)由東京電力負(fù)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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