日本首個將水庫壩體用作百萬瓦級太陽能設施的項目已經啟動。這是兵庫縣預見到今后水需求日趨低迷及設施趨于老化,為提高收益性而采取的巧智之策。水庫大壩的形狀符合電池板設置角度。
兵庫縣企業(yè)廳計劃在由該廳管理的2處堆石壩上,利用壩體開展太陽能發(fā)電業(yè)務。準備在2013年秋季到2014年年初的期間內開始設置發(fā)電設備的工程,在2014年度內開始發(fā)電。根據兵庫縣的計劃,該項目預計20年總共可實現約10億日元的業(yè)務收益。
兵庫縣采取這一舉措的契機是該縣相關負責人的靈機一現?h企業(yè)廳水道課設施維護主管山田健回顧道:“在看轄區(qū)內的地圖時,無意間發(fā)現縣企業(yè)廳管理的水庫壩體是朝南的,因此突然有了可以用于太陽能發(fā)電的想法!
山田以前一直從事與水庫有關的工作,對水庫的結構非常熟悉。而且,還通過2011年度實施的在三田凈水廠設置太陽能發(fā)電設備的項目,掌握了與太陽能發(fā)電相關的知識,因而有了新發(fā)現。
將設置太陽能發(fā)電設備的是用于供給自來水的神谷水庫,和用于供給工業(yè)用水的權現水庫。兩座水庫的壩體均是南向,相對于水平面,前者的坡度為26度,后者為22度。方位角和傾斜角等條件均適宜在安裝太陽能電池板時實現較高發(fā)電效率。
兩座水庫加在一起,可設置太陽能電池板的壩體面積總計約5.1公頃。周圍也沒有會因反射而導致光污染的設施。兵庫縣推算,兩座水庫的年發(fā)電量總計約為510萬千瓦時。可滿足1500戶普通家庭1年的用電需求。
年收益約5000萬日元
名為拋石護岸的堆石壩表面材料使用了大塊巖石。如果在巖石上打入基礎螺栓構筑架臺,設置太陽能電池板,便可與壩體平行鋪設電池板。
如果與水平面呈一定角度設置架臺,其背后會產生陰影,形成無法發(fā)電的空間。不過,如果沿著壩體表面鋪設電池板,就無需有此擔心。根據太陽能電池板及架臺的重量,對壩體的穩(wěn)定性進行了檢查,已經確認,可在滿足設計安全標準的范圍內鋪設電池板。
在日本新能源產業(yè)技術綜合開發(fā)機構(NEDO)發(fā)行的《太陽能發(fā)電現場測試事業(yè)相關指南》中刊登的東京相關數據圖上,繪制了神谷水庫的曲線。
兵庫縣從施工者中征集提案前設想的太陽能電池板設置方案。實際操作時,將向企業(yè)征集提案,從中選取業(yè)務可行性高的方案。(資料:兵庫縣企業(yè)廳)
在維持自來水及工業(yè)用水等原有用途的基礎上開展發(fā)電業(yè)務。也就是水庫的“二次利用”。不過,同時還將采取一些舉措,以確保水庫的原本用途。
例如,為了提高業(yè)務收益性,將向施工企業(yè)征集具體設置方法的提案,但也通過提出要使放置太陽能電池板的架臺升高1米等條件,確保了檢查空間。并且還要求在設置電池板時不得妨礙壩體的位移觀測,以便于對水庫本身進行維護管理。
兵庫縣在征集提案前進行了推算,充分考慮了建設費以及太陽能電池板劣化及更換功率調節(jié)器部件等所需的費用。設想的條件是,將壩體作為發(fā)電設施使用20年。20年的設想支出兩座水庫共計為33億日元左右。如果售電價格為1千瓦時37.8日元,估計平均每年可獲得共計約5000萬日元的收益。
兵庫縣企業(yè)廳于2013年4月23日,首先針對權現水庫發(fā)電設施的設置施工,開始向施工企業(yè)征集相關提案,征集截止到6月24日。該縣將以收益性為中心,并考慮對當地的貢獻程度,對提案進行評估,并決定施工企業(yè)。