日本香川縣驗(yàn)證蓄水池光伏發(fā)電的效益性

日本香川縣7月8日發(fā)表了利用蓄水池的光伏發(fā)電業(yè)務(wù)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是在2014～2015年度實(shí)施的。目的是驗(yàn)證能否通過光伏發(fā)電電力業(yè)務(wù)，減輕土地改良區(qū)等管理的蓄水池和農(nóng)田灌溉設(shè)施的抽水機(jī)等的維護(hù)管理費(fèi)用負(fù)擔(dān)。

　　首先，對縣內(nèi)的5座蓄水池，就可在水面設(shè)置的發(fā)電設(shè)備的形式、建設(shè)費(fèi)和維護(hù)管理費(fèi)及日照條件等，在進(jìn)行當(dāng)?shù)卣{(diào)查的基礎(chǔ)上確認(rèn)了經(jīng)濟(jì)性等。這項(xiàng)工作利用國家的輔助業(yè)務(wù)(可再生能源導(dǎo)入研究業(yè)務(wù))進(jìn)行。

　　之后，對利用蓄水池水面的光伏發(fā)電，為查明水位變動(dòng)及風(fēng)和波浪等氣象變動(dòng)的影響，以及設(shè)置設(shè)備的性能等，從2014年11月開始，在善通寺市的吉原大池水面上鋪設(shè)太陽能電池板，展開了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)(圖1)。

                  圖1在善通寺市的吉原大池水面鋪設(shè)太陽能電池板

　　在同一個(gè)蓄水池內(nèi)、相同的條件下，對太陽能電池板設(shè)置角、浮體式架臺(tái)及系泊方法等，設(shè)置了三種不同類型的設(shè)備進(jìn)行了驗(yàn)證。是委托三井住友建設(shè)高松營業(yè)所實(shí)施的。

　　在水面設(shè)置光伏發(fā)電系統(tǒng)的吉原大池堤高8.0m、長247m，蓄水量為37.6萬m3，受益面積為76公頃。

　　使太陽能電池板浮在水面上的部件——浮體使用了三種類型(圖2)，分別是樹脂制中空型、聚苯乙烯泡沫型以及在樹脂管中填充聚苯乙烯泡沫型。輸出功率均為6.12kW，沒有發(fā)現(xiàn)因浮體式架臺(tái)不同導(dǎo)致的發(fā)電量差別。

圖23種浮體的概要

　　設(shè)置角度為，樹脂制中空型和聚苯乙烯泡沫型各為12度，樹脂管型分5度、12度和30度三種角度作了驗(yàn)證(圖3)。

圖3驗(yàn)證設(shè)置角的差異

　　聚苯乙烯泡沫型采用以兵庫縣為中心廣泛普及的類型。5m見方的正方形部材上可固定9張電池板。施工時(shí)用吊車放到水面上。評價(jià)為經(jīng)濟(jì)性最好。設(shè)置角可以任意設(shè)定。

　　樹脂管型采用奈良縣使用過的產(chǎn)品。在氯乙烯管內(nèi)填充聚苯乙烯泡沫制成，價(jià)格比聚苯乙烯泡沫型要高。是在地面組裝后用吊車放到水面上。設(shè)置角可以任意設(shè)定。

　　冷卻效果與設(shè)置角導(dǎo)致的發(fā)電量之差

　　利用三種浮體式設(shè)置的光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量合計(jì)為2萬2926kWh，比當(dāng)初的設(shè)想值高4.8%。設(shè)備利用率為14.3%。

　　試驗(yàn)期間的日照量為98.3%，低于平均值。即便如此發(fā)電量依然比設(shè)想值高4.8%的理由之一，可以推測為是蓄水池的水對結(jié)晶硅型太陽能電池板的冷卻效果，提高了發(fā)電量。

　　與地面相比，水上的氣溫平均低了0.81℃。其中夏季平均低1.22℃。

　　嘗試了三種設(shè)置角度的樹脂管型，不同設(shè)置角的發(fā)電量有明顯差別(圖4)。

圖4不同的設(shè)置角，以夏季為中心發(fā)電量會(huì)有差別

　　設(shè)置角為5度的電池板發(fā)電量為2203kWh，12度為2618kWh，30度為2857kWh，與5度相比，12度的發(fā)電量增加約19%，30度增加約30%。不過，傾斜30度設(shè)置時(shí)，投射到后排電池板上的影子變長，因此需要加長浮體式架臺(tái)南北方向的尺寸。

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