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。
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(méi)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(jiàn)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??倶I(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。
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。
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 |