重视抗盐碱措施,东京湾沿岸的屋顶设置型光伏电站

FUJISASH的千叶工厂位于千叶县市原市的东京湾沿岸。在相当于8个东京巨蛋体育场的巨大厂区内，从铝锭溶解直到窗框等建材制品，进行着一条龙生产。2014年3月，在坐落于工厂角落的两座物流仓库的屋顶上，4208块太阳能电池板开始了发电(图1，2)。此为输出功率为1376kW的百万瓦级光伏电站，发出的电量可供360户普通家庭使用。是市原市内规模最大的屋顶一体型光伏电站。

图1：在千叶工厂厂区内的两座物流仓库屋顶上设置太阳能电池板(摄影：FUJISASH)

2011年3月的东日本大地震，是该公司促进加速节能、推进可持续业务计划(BCP)的契机。当时，虽然千叶工厂本身的生产没有受到大的影响，但集团旗下宫城县、福岛县的企业及合作企业却不得不停了工。“来自东北工厂最初的支援要求，竟然是‘给我们送些水和大酱来’”，FUJISASH常务执行董事外山敏昭回顾道。

千叶工厂距离有着“重盐碱地区”之称的海岸不到500米。工厂内也随处可见盐碱的影响，离海越近的厂房越容易生锈。于是，电站采用了符合电池板盐雾腐蚀测试国际标准“IEC61701”的最高等级“重度6级”的太阳能电池板。

“无法准确估计出盐碱的影响”

设置在重盐碱地区的电池板一般推荐采用“重度3级”以上的产品。但FUJISASH表示，“光伏发电几乎尚无延续20年的实例，很难估计出盐碱的影响。因此我们判断，选用通过了最严酷测试的产品才是上策”(生产本部长外山)。设置太阳能电池板的物流仓库虽然位于厂区内远离海岸的一侧，但屋顶暴露于海风中。重度6级产品尽管成本高，但因不易因盐碱而发生输出功率下降等故障而优先采用。而且，连接物流仓库波纹屋顶与电池板的金属固定件也不是一般的钢铁制，而是采用了耐腐蚀性强的镀铝不锈钢(日新制钢的“Alstar stainless”)制品。物流仓库紧挨16号国道，因此必须防止金属固定件腐蚀，以免造成电池板脱落而坠落。

此次在屋顶上铺设太阳能电池板的两座物流仓库分别建设于1989年和1999年，在厂区内的建筑中相对较新。不仅满足《新耐震基准》(1981年)，而且屋顶具有足够的载重能力，为配备太阳能电池板创造了条件。

FUJISASH在建设百万瓦级光伏电站时，曾向多家设计、采购及施工(EPC)服务公司征集了方案。各方案的内容从极力抑制初期投资到包含提供完善的运营维护(O＆M)等，条件五花八门，发电规模也各不相同。总业务费也从约2.5亿日元到约4亿日元不等，范围很宽泛。FUJISASH从中选中了欧姆龙现场工程公司(东京都目黑区)提出的输出功率为1376kW、总业务费约为4亿日元的系统。生产本部长外山就此解释说：“这是追求长期可靠性，力争将风险控制到最低，使总收益最大化的结果。”

此次，FUJISASH采用的太阳能电池板为美国SunPower制造。选用的决定性因素除了抗盐碱能力强之外，还包括每年的劣化率低以及“25年的产品保证”。实际劣化率高于制造商公布的数字，就可成为保证的对象。如果能够维持理论发电量，在FUJISASH的考虑范围内，这种电池板20年的预期收支就是最好的。

逆变器(PCS)为东芝三菱电机产业系统(TMEIC)制造。其优势在于性能良好，而且交货期短，能够尽快开始发电。

以接线盒为单位的远程监控

FUJISASH之所以选择欧姆龙现场工程公司作为EPC服务商，很大程度上是看中了该公司提供的运营维护服务。

欧姆龙现场工程公司从事交通管制系统、信号灯、站台自动检票机、金融机构的ATM(自动存取款机)等的维护服务。在FIT开始实施后，该公司还依托遍布日本全国的维护网络，推出了光伏发电运营维护服务(商品名“Solamoni”)(图3)。其核心为远程监控，特点是将20～40kW的电池板连接起来，以接线盒为单位监控。可连续监控每个接线盒的电压和电流，掌握实际发电量与按照日照量、气温推测的预期发电量之差。

图3：用户方的监视器。除发电情况外，还显示当天、第二天和第三天的预测发电量

在FUJISASH看来，远程监控是确保发电量必不可少的条件。但是，如果以逆变器为单位实施监视，因电池板数量过多，所以很难找到故障位置。而且大规模的百万瓦级光伏电站，直流连接十几块电池板的电路(串)为单位实施监控的方式正在普及。但这种方式需要以串为单位安装传感器，并且追加监控系统，因此对2MW以下的中型规模发电站而言负担过重。而以接线盒为单位监控几十块电池板的方式对于1～2MW的光伏电站则具有上佳的性价比。

FUJISASH与欧姆龙现场工程公司签署的运营维护协议除了远程监控之外，还包含了在当地实施定期检查，发生异常时赶赴现场、10年后更换逆变器等内容。因为铺设在波纹屋顶的电池板平常远离人们的视线，所以在维护项目中，还加入了定期检查(图4)。4亿日元的发电系统投资包括换算成初期投资的维护费用等。为了使启用20年内可能产生的风险最小化，FUJISASH采用了稳健的运营方式，预计10年内可收回投资。

●电站概要