向櫪木縣北部綿延開去的那須野原是在那須連山山麓形成的日本最大的扇形地。因由礫石層構(gòu)成,保水力較弱,不適合發(fā)展農(nóng)業(yè)。所以直到江戶末期一直是基本沒有村莊的荒野,但1880年代以后,因灌溉的發(fā)展,而開發(fā)牧草地和農(nóng)田等。“那須原公園”就建在保留下來的林地中,成為了市民休閑娛樂的場所。
開展回收利用和可再生能源業(yè)務(wù)的RENOVA(東京都千代田區(qū)),2015年10月在毗鄰公園的約37公頃民有林中,運轉(zhuǎn)了“那須鹽原光伏電站”(圖1)。是并網(wǎng)特高壓送電線的百萬光伏電站,除RENOVA外,還有一家公司向發(fā)電業(yè)務(wù)公司——有限責(zé)任公司那須鹽原太陽能作了匿名合伙出資。

電站太陽能電池板的容量約為24.8MW,光伏逆變器(PCS)的額定輸出功率為18MW。EPC(設(shè)計、采購及施工)服務(wù)由東光電氣工程負(fù)責(zé)。太陽能電池板由中國晶澳太陽能制造,PCS采用東芝三菱電機(jī)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)(TMEIC)的產(chǎn)品,架臺由加拿大Clean Energy制造,利用樁基支撐(圖2)。竣工后的O&M(運營及維護(hù))繼續(xù)由負(fù)責(zé)EPC的東光電氣工程負(fù)責(zé)。

為防雷擊,采用“雙線路受電”
設(shè)備上的特點之一是,太陽能電池板采用由72枚電池單元(發(fā)電元件)構(gòu)成的310W/張的大功率型產(chǎn)品(圖3)。以前,太陽能電池板中最普及的是由60枚電池單元(6英寸)構(gòu)成的類型,成本也低。但據(jù)稱由72個單元(5英寸)構(gòu)成的產(chǎn)品成本也一直在下降。“72單元”產(chǎn)品由于輸出功率較大,能減少設(shè)置張數(shù),因而有望降低建設(shè)成本。RENOVA經(jīng)總成本的估算,決定采用“72單元”產(chǎn)品。

另外,對與電力公司之間的受電設(shè)備,采取了即使建設(shè)成本上升也要可靠性優(yōu)先的策略。從東京電力的變電站,除常用線路外,還拉了備用線路,采用了“雙線路受電”方式(圖4)。普通的“單線路受電”時,如果雷擊等導(dǎo)致線路發(fā)生異常,則在恢復(fù)之前無法售電。而雙線路受電即使一條線路發(fā)生異常,通過切換為正常線路,依然可以繼續(xù)售電。據(jù)稱是專門針對屬日本雷擊較多的櫪木縣氣候而設(shè)的。

將采伐的木頭碎成木片,鋪在占地內(nèi)
在土木工程上考慮了當(dāng)?shù)貙嶋H情況的措施,是采伐木材的處理。東日本大地震以后,福島核電站事故造成放射性物質(zhì)大范圍飛散。因此,有些地區(qū)對采伐木材搬離占地是有限制的。“那須鹽原光伏電站”的建設(shè)地區(qū)就屬這樣的區(qū)域。因此,在林地開發(fā)時,將采伐樹木的樹皮在占地內(nèi)碎成木片,全部鋪在了電池板下方等(圖5)。剝掉樹皮的圓木,在測量放射線濃度確認(rèn)沒有問題后,運到了外部。

將木片鋪到發(fā)電站內(nèi)的地面上似可預(yù)防雜草,目前基本抑制了雜草發(fā)芽等。
關(guān)于申請林地開發(fā)行為許可時要求的排水管理,因在扇形地形也比較容易實行。底層由礫石層構(gòu)成,地基的滲水性非常高。因此,在管道上方覆土約50cm,使電池板設(shè)置區(qū)域成為可儲存雨水,使之逐漸滲到地下的“滲透池”(圖6)。但當(dāng)遭遇30年一遇的大雨時,地表流水有可能會流到發(fā)電站外部,因此在坡度較低的南側(cè)建造了“調(diào)節(jié)池”(圖7)。


據(jù)稱,截至目前,即使降雨量比較大,雨水也沒有流到調(diào)節(jié)池,到第二天滲透池的水就基本全部滲到地下了。
設(shè)施名稱 | 那須鹽原光伏電站 |
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地址 | 櫪木縣那須鹽原市橫林字新街道136番地等 |
發(fā)電運營商 | 有限責(zé)任公司那須鹽原太陽能(RENOVA外,還有另一家公司匿名合伙出資) |
業(yè)務(wù)用地 | 林地(民有地)、取得林地開發(fā)許可,依據(jù)縣條例(《櫪木縣自然環(huán)境保護(hù)及綠化相關(guān)條例》)實施了環(huán)境影響評估 |
開發(fā)占地面積 | 約37公頃 |
輸出功率 | 太陽能電池板容量為24.8MW,并網(wǎng)輸出為18MW |
預(yù)計年發(fā)電量 | 約為2480萬kWh |
設(shè)計、采購及施工(EPC)服務(wù) | 東光電氣工程 |
運營及維護(hù)(O& M) | 東光電氣工程 |
太陽能電池板 | 中國晶澳太陽能制造(310W/張,72單元產(chǎn)品) |
光伏逆變器(PCS) | 東芝三菱電機(jī)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)(TMEIC)制造(1MW機(jī)型、18臺,1000V標(biāo)準(zhǔn)) |
架臺 | Clean Energy制造 |
開工時間 | 2014年6月 |
售電時間 | 2015年9月 |
收購價格 | 40日元/kWh |