重視抗鹽堿措施，東京灣沿岸的屋頂設(shè)置型光伏電站

FUJISASH的千葉工廠位于千葉縣市原市的東京灣沿岸。在相當(dāng)于8個(gè)東京巨蛋體育場(chǎng)的巨大廠區(qū)內(nèi)，從鋁錠溶解直到窗框等建材制品，進(jìn)行著一條龍生產(chǎn)。2014年3月，在坐落于工廠角落的兩座物流倉(cāng)庫(kù)的屋頂上，4208塊太陽(yáng)能電池板開始了發(fā)電（圖1，2）。此為輸出功率為1376kW的百萬(wàn)瓦級(jí)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(nèi)規(guī)模最大的屋頂一體型光伏電站。圖1：在千葉工廠廠區(qū)內(nèi)的兩座物流倉(cāng)庫(kù)屋頂上設(shè)置太陽(yáng)能電池板（攝影：FUJISASH）圖2：設(shè)置在波紋屋頂上的太陽(yáng)能電池板（攝影：FUJISASH）2011年3月的東日本大地震，是該公司促進(jìn)加速節(jié)能、推進(jìn)可持續(xù)業(yè)務(wù)計(jì)劃（BCP）的契機(jī)。當(dāng)時(shí)，雖然千葉工廠本身的生產(chǎn)沒有受到大的影響，但集團(tuán)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(lái)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(lái)’”，F(xiàn)UJISASH常務(wù)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(nèi)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(cè)試國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)“IEC61701”的最高等級(jí)“重度6級(jí)”的太陽(yáng)能電池板。“無(wú)法準(zhǔn)確估計(jì)出鹽堿的影響”設(shè)置在重鹽堿地區(qū)的電池板一般推薦采用“重度3級(jí)”以上的產(chǎn)品。但FUJISASH表示，“光伏發(fā)電幾乎尚無(wú)延續(xù)20年的實(shí)例，很難估計(jì)出鹽堿的影響。因此我們判斷，選用通過(guò)了最嚴(yán)酷測(cè)試的產(chǎn)品才是上策”（生產(chǎn)本部長(zhǎng)外山）。設(shè)置太陽(yáng)能電池板的物流倉(cāng)庫(kù)雖然位于廠區(qū)內(nèi)遠(yuǎn)離海岸的一側(cè)，但屋頂暴露于海風(fēng)中。重度6級(jí)產(chǎn)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(cāng)庫(kù)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(qiáng)的鍍鋁不銹鋼（日新制鋼的“Alstar stainless”）制品。物流倉(cāng)庫(kù)緊挨16號(hào)國(guó)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(shè)太陽(yáng)能電池板的兩座物流倉(cāng)庫(kù)分別建設(shè)于1989年和1999年，在廠區(qū)內(nèi)的建筑中相對(duì)較新。不僅滿足《新耐震基準(zhǔn)》（1981年），而且屋頂具有足夠的載重能力，為配備太陽(yáng)能電池板創(chuàng)造了條件。FUJISASH在建設(shè)百萬(wàn)瓦級(jí)光伏電站時(shí)，曾向多家設(shè)計(jì)、采購(gòu)及施工（EPC）服務(wù)公司征集了方案。各方案的內(nèi)容從極力抑制初期投資到包含提供完善的運(yùn)營(yíng)維護(hù)（O＆M）等，條件五花八門，發(fā)電規(guī)模也各不相同。總業(yè)務(wù)費(fèi)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(chǎng)工程公司（東京都目黑區(qū)）提出的輸出功率為1376kW、總業(yè)務(wù)費(fèi)約為4億日元的系統(tǒng)。生產(chǎn)本部長(zhǎng)外山就此解釋說(shuō)：“這是追求長(zhǎng)期可靠性，力爭(zhēng)將風(fēng)險(xiǎn)控制到最低，使總收益最大化的結(jié)果。”此次，F(xiàn)UJISASH采用的太陽(yáng)能電池板為美國(guó)SunPower制造。選用的決定性因素除了抗鹽堿能力強(qiáng)之外，還包括每年的劣化率低以及“25年的產(chǎn)品保證”。實(shí)際劣化率高于制造商公布的數(shù)字，就可成為保證的對(duì)象。如果能夠維持理論發(fā)電量，在FUJISASH的考慮范圍內(nèi)，這種電池板20年的預(yù)期收支就是最好的。逆變器（PCS）為東芝三菱電機(jī)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)（TMEIC）制造。其優(yōu)勢(shì)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(yuǎn)程監(jiān)控FUJISASH之所以選擇歐姆龍現(xiàn)場(chǎng)工程公司作為EPC服務(wù)商，很大程度上是看中了該公司提供的運(yùn)營(yíng)維護(hù)服務(wù)。歐姆龍現(xiàn)場(chǎng)工程公司從事交通管制系統(tǒng)、信號(hào)燈、站臺(tái)自動(dòng)檢票機(jī)、金融機(jī)構(gòu)的ATM（自動(dòng)存取款機(jī)）等的維護(hù)服務(wù)。在FIT開始實(shí)施后，該公司還依托遍布日本全國(guó)的維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，推出了光伏發(fā)電運(yùn)營(yíng)維護(hù)服務(wù)（商品名“Solamoni”）（圖3）。其核心為遠(yuǎn)程監(jiān)控，特點(diǎn)是將20～40kW的電池板連接起來(lái)，以接線盒為單位監(jiān)控?？蛇B續(xù)監(jiān)控每個(gè)接線盒的電壓和電流，掌握實(shí)際發(fā)電量與按照日照量、氣溫推測(cè)的預(yù)期發(fā)電量之差。圖3：用戶方的監(jiān)視器。除發(fā)電情況外，還顯示當(dāng)天、第二天和第三天的預(yù)測(cè)發(fā)電量在FUJISASH看來(lái)，遠(yuǎn)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(shí)施監(jiān)視，因電池板數(shù)量過(guò)多，所以很難找到故障位置。而且大規(guī)模的百萬(wàn)瓦級(jí)光伏電站，直流連接十幾塊電池板的電路（串）為單位實(shí)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(duì)2MW以下的中型規(guī)模發(fā)電站而言負(fù)擔(dān)過(guò)重。而以接線盒為單位監(jiān)控幾十塊電池板的方式對(duì)于1～2MW的光伏電站則具有上佳的性價(jià)比。FUJISASH與歐姆龍現(xiàn)場(chǎng)工程公司簽署的運(yùn)營(yíng)維護(hù)協(xié)議除了遠(yuǎn)程監(jiān)控之外，還包含了在當(dāng)?shù)貙?shí)施定期檢查，發(fā)生異常時(shí)趕赴現(xiàn)場(chǎng)、10年后更換逆變器等內(nèi)容。因?yàn)殇佋O(shè)在波紋屋頂?shù)碾姵匕迤匠＿h(yuǎn)離人們的視線，所以在維護(hù)項(xiàng)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(hù)費(fèi)用等。為了使啟用20年內(nèi)可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)最小化，F(xiàn)UJISASH采用了穩(wěn)健的運(yùn)營(yíng)方式，預(yù)計(jì)10年內(nèi)可收回投資。圖4：人員一般無(wú)法上到鋪設(shè)了太陽(yáng)能電池板的波紋屋頂●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(shè)置類型 屋頂設(shè)置型 輸出功率 1376kW 太陽(yáng)能電池板 美國(guó)SunPower　4208塊（327W/塊） 逆變器（PCS） 東芝三菱電機(jī)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)（TMEIC）制造 設(shè)計(jì)、采購(gòu)及施工（EPC） 歐姆龍現(xiàn)場(chǎng)工程公司 運(yùn)營(yíng)維護(hù)（O＆M） 歐姆龍現(xiàn)場(chǎng)工程公司 波紋屋頂金屬固定件 CANAME 發(fā)電開始時(shí)間 2014年3月26日