重視抗鹽堿措施,東京灣沿岸的屋頂設置型光伏電站

時間:2014-07-21

來源:網(wǎng)絡轉載

導語:2011年3月的東日本大地震,是該公司促進加速節(jié)能、推進可持續(xù)業(yè)務計劃(BCP)的契機。當時,雖然千葉工廠本身的生產沒有受到大的影響,但集團旗下宮城縣、福島縣的企業(yè)及合作企業(yè)卻不得不停了工。“來自東北工廠最初的支援要求,竟然是‘給我們送些水和大醬來’”,F(xiàn)UJISASH常務執(zhí)行董事外山敏昭回顧道。

FUJISASH的千葉工廠位于千葉縣市原市的東京灣沿岸。在相當于8個東京巨蛋體育場的巨大廠區(qū)內,從鋁錠溶解直到窗框等建材制品,進行著一條龍生產。2014年3月,在坐落于工廠角落的兩座物流倉庫的屋頂上,4208塊太陽能電池板開始了發(fā)電(圖1,2)。此為輸出功率為1376kW的百萬瓦級光伏電站,發(fā)出的電量可供360戶普通家庭使用。是市原市內規(guī)模最大的屋頂一體型光伏電站。

2011年3月的東日本大地震,是該公司促進加速節(jié)能、推進可持續(xù)業(yè)務計劃(BCP)的契機。當時,雖然千葉工廠本身的生產沒有受到大的影響,但集團旗下宮城縣、福島縣的企業(yè)及合作企業(yè)卻不得不停了工。“來自東北工廠最初的支援要求,竟然是‘給我們送些水和大醬來’”,F(xiàn)UJISASH常務執(zhí)行董事外山敏昭回顧道。

千葉工廠距離有著“重鹽堿地區(qū)”之稱的海岸不到500米。工廠內也隨處可見鹽堿的影響,離海越近的廠房越容易生銹。于是,電站采用了符合電池板鹽霧腐蝕測試國際標準“IEC61701”的最高等級“重度6級”的太陽能電池板。

“無法準確估計出鹽堿的影響”

設置在重鹽堿地區(qū)的電池板一般推薦采用“重度3級”以上的產品。但FUJISASH表示,“光伏發(fā)電幾乎尚無延續(xù)20年的實例,很難估計出鹽堿的影響。因此我們判斷,選用通過了最嚴酷測試的產品才是上策”(生產本部長外山)。設置太陽能電池板的物流倉庫雖然位于廠區(qū)內遠離海岸的一側,但屋頂暴露于海風中。重度6級產品盡管成本高,但因不易因鹽堿而發(fā)生輸出功率下降等故障而優(yōu)先采用。而且,連接物流倉庫波紋屋頂與電池板的金屬固定件也不是一般的鋼鐵制,而是采用了耐腐蝕性強的鍍鋁不銹鋼(日新制鋼的“Alstarstainless”)制品。物流倉庫緊挨16號國道,因此必須防止金屬固定件腐蝕,以免造成電池板脫落而墜落。

此次在屋頂上鋪設太陽能電池板的兩座物流倉庫分別建設于1989年和1999年,在廠區(qū)內的建筑中相對較新。不僅滿足《新耐震基準》(1981年),而且屋頂具有足夠的載重能力,為配備太陽能電池板創(chuàng)造了條件。

FUJISASH在建設百萬瓦級光伏電站時,曾向多家設計、采購及施工(EPC)服務公司征集了方案。各方案的內容從極力抑制初期投資到包含提供完善的運營維護(O&M)等,條件五花八門,發(fā)電規(guī)模也各不相同。總業(yè)務費也從約2.5億日元到約4億日元不等,范圍很寬泛。FUJISASH從中選中了歐姆龍現(xiàn)場工程公司(東京都目黑區(qū))提出的輸出功率為1376kW、總業(yè)務費約為4億日元的系統(tǒng)。生產本部長外山就此解釋說:“這是追求長期可靠性,力爭將風險控制到最低,使總收益最大化的結果。”

此次,F(xiàn)UJISASH采用的太陽能電池板為美國SunPower制造。選用的決定性因素除了抗鹽堿能力強之外,還包括每年的劣化率低以及“25年的產品保證”。實際劣化率高于制造商公布的數(shù)字,就可成為保證的對象。如果能夠維持理論發(fā)電量,在FUJISASH的考慮范圍內,這種電池板20年的預期收支就是最好的。

逆變器(PCS)為東芝三菱電機產業(yè)系統(tǒng)(TMEIC)制造。其優(yōu)勢在于性能良好,而且交貨期短,能夠盡快開始發(fā)電。

以接線盒為單位的遠程監(jiān)控

FUJISASH之所以選擇歐姆龍現(xiàn)場工程公司作為EPC服務商,很大程度上是看中了該公司提供的運營維護服務。

歐姆龍現(xiàn)場工程公司從事交通管制系統(tǒng)、信號燈、站臺自動檢票機、金融機構的ATM(自動存取款機)等的維護服務。在FIT開始實施后,該公司還依托遍布日本全國的維護網(wǎng)絡,推出了光伏發(fā)電運營維護服務(商品名“Solamoni”)(圖3)。其核心為遠程監(jiān)控,特點是將20~40kW的電池板連接起來,以接線盒為單位監(jiān)控。可連續(xù)監(jiān)控每個接線盒的電壓和電流,掌握實際發(fā)電量與按照日照量、氣溫推測的預期發(fā)電量之差。

在FUJISASH看來,遠程監(jiān)控是確保發(fā)電量必不可少的條件。但是,如果以逆變器為單位實施監(jiān)視,因電池板數(shù)量過多,所以很難找到故障位置。而且大規(guī)模的百萬瓦級光伏電站,直流連接十幾塊電池板的電路(串)為單位實施監(jiān)控的方式正在普及。但這種方式需要以串為單位安裝傳感器,并且追加監(jiān)控系統(tǒng),因此對2MW以下的中型規(guī)模發(fā)電站而言負擔過重。而以接線盒為單位監(jiān)控幾十塊電池板的方式對于1~2MW的光伏電站則具有上佳的性價比。

FUJISASH與歐姆龍現(xiàn)場工程公司簽署的運營維護協(xié)議除了遠程監(jiān)控之外,還包含了在當?shù)貙嵤┒ㄆ跈z查,發(fā)生異常時趕赴現(xiàn)場、10年后更換逆變器等內容。因為鋪設在波紋屋頂?shù)碾姵匕迤匠_h離人們的視線,所以在維護項目中,還加入了定期檢查(圖4)。4億日元的發(fā)電系統(tǒng)投資包括換算成初期投資的維護費用等。為了使啟用20年內可能產生的風險最小化,F(xiàn)UJISASH采用了穩(wěn)健的運營方式,預計10年內可收回投資。

●電站概要

電站名稱FUJISASH千葉事業(yè)所光伏電站

發(fā)電公司FUJISASH

地址千葉縣市原市八幡海岸通13

設置類型屋頂設置型

輸出功率1376kW

太陽能電池板美國SunPower4208塊(327W/塊)

逆變器(PCS)東芝三菱電機產業(yè)系統(tǒng)(TMEIC)制造

設計、采購及施工(EPC)歐姆龍現(xiàn)場工程公司

運營維護(O&M)歐姆龍現(xiàn)場工程公司

波紋屋頂金屬固定件CANAME

發(fā)電開始時間2014年3月26日

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