符合世界标准的德式百万瓦级光伏电站亮相熊本县大津町

日本熊本县大津町位于阿苏山与熊本市之间，从十七世纪初叶的江户时代开始，这里依靠驿站兴旺发展起来。从日本九州旅客铁道公司（JR九州）肥后大津站下车，驱车约10分钟，在穿过市区，从大路驶入小路后，广阔的农田和山林跃然眼前。输出功率约为1.1兆瓦的光伏电站“大津光伏电站”就坐落在这样的一片农业区内（图1）。在环绕蓝色太阳能电池板的栅栏周围，灌木郁郁葱葱，远处能够望见雄伟的阿苏山（图2）。

图1：2013年9月启用的“大津光伏电站”。（摄影：自然电力）

图2：越过电池板眺望阿苏山。旁边还残留着猪圈的废墟。（摄影：日经BP社）

日本自然电力公司（东京都文京区）九州区经理笠间贵之回忆道：“当我们为百万瓦级光伏电站选址而第一次来到这里的时候，就像是到了一片原始森林。”大津光伏电站所在的约2.175万平方米土地曾经是养猪场，因为闲置了约30年之久，这里草木丛生，甚至看不清边界。

外国技术人员亲赴现场指挥

作为一家风险企业，自然电力从事的是光伏和风力发电等可再生能源发电站的开发及策划。该公司自从2011年6月成立以来，独立开发的可再生能源发电站已经达到了150兆瓦，合作开发更是高达250兆瓦。负责九州区域业务的笠间经理经熟人介绍来到大津町，多次走访5位地权人的家，介绍百万瓦级光伏电站业务的机制，最终促成了项目的实施。笠间经理说：“对于地权人来说，这样做可以利用过去闲置的土地获取租金。通过详细解释，项目得到了所有人的理解。”其实，这块土地上还残留着养猪场的混凝土地基等，改建成住宅用地需要进行大规模平整施工，因此一直没有得到利用。

在得到地权人的许可后，提供资金并充当发电运营商的当地有实力的企业也随之敲定。接下来的问题是如何以低成本，在这块残留着废旧混凝土地基的土地上，设置可靠性高的光伏发电系统。开展EPC（设计、采购及施工）服务的juwi自然电力公司（东京都文京区）大胆地挑战了这一课题。juwi自然电力是自然电力与世界屈指可数的EPC服务企业德国juwi公司在2013年1月成立的合资企业。笠间经理兼任juwi自然电力的项目经理，统管了“大津光伏电站”的EPC。但笠间经理也表示：“德国juwi派来常驻日本的3名外国技术人员主导进行了具体的设计、采购、建设等实际工作，他们充分发挥了在海外建设百万瓦级光伏电站的技术经验。”

功率调节器采用安静的TMEIC产品

juwi的可再生能源发电站EPC服务业务规模雄踞世界前列，仅光伏发电，就在全世界参与了约1500个项目，总装机容量约为1250兆瓦。该公司拥有员工约1800人，2012年的销售额高达约10亿欧元。笠间经理说：“juwi通过自主耐久测试对采用的设备进行评价，只采购特定企业的产品。并在此基础上定期督查企业工厂，检查品质管理体制。”比方说，该公司只采购6家企业生产的太阳能电池板。“大津光伏电站”采用的是6家企业之一阿特斯阳光电力公司的产品。而功率调节器（PCS）则是从指定企业中选择了东芝三菱电机产业系统公司（TMEIC）的产品（图3）。笠间经理说：“在海外大多选用的是德国SMA Solar Technology的产品，这次选择的是TMEIC的产品。二者的功率调节器在效率和可靠性上相差无几，之所以选择TMEIC的产品，是因为其功率调节器置于箱体内，与没有箱体的SMA产品相比，噪声不容易影响到周边居民。”

图3：功率调节器（PCS）采用东芝三菱电机产业系统（TMEIC）的产品。（摄影：日经BP社）

布线相关设备和架台采用的是juwi指定的海外产品（图4）。架台生产商为德国旭乐德公司（Schletter）（图5）。旭乐德是生产光伏发电用架台的世界大型企业，以欧美为中心，已为约10吉瓦的发电设备提供了台架。其台架的特点是采用利用重型机械在地面打洞并插桩的施工方法。日本国产的桩式架台多数是在倾斜设置的电池板的前后两处打桩进行支撑，而旭乐德的产品为单桩赋予了足够的强度，只需一根桩子，即可支撑前后的电池板。因为打桩数量少，所以安装时间短。“大津光伏电站”安装架台也只花费了1周左右的时间。但打桩需要特殊的重型机械，目前日本国内仅有5台。

图4：布线相关设备采用海外产品。（摄影：日经BP社）

图5：架台为德国旭乐德公司制造的单桩类型。（摄影：日经BP社）

设置架台面临的课题是如何处理地面残留的养猪设施的混凝土地基。如果通过大规模的平整施工清除混凝土地基，不仅初始投资大，而且无法确保百万瓦级光伏电站业务的利润率。因此，juwi自然电力在搭建架台时，混凝土地基保持不动，通过改进架台的配置，缩小了地基对于打桩的影响（图6）。

图6：在保留养猪场混凝土地基的情况下设置了架台。（摄影：日经BP社）

对水采取措施，避免沦为“扰民设施”

除了选择设备外，juwi自然电力通过在海外建设百万瓦级光伏电站的经验，尤其注重的是“发电站与当地的和谐”。在与熊本县、大津町签署选址协议后，该公司与当地的街道组织“町内会”合作，举办了说明会。笠间经理解释说：“百万瓦级光伏电站在海外成为‘扰民设施’的一个原因在于水的问题。百万瓦级光伏电站没有保水能力，如果雨水流向特定方向，容易受到抱怨。”

在采伐了草木后，在“当初犹如一片原始森林”的用地上“大津光伏电站”平地而起。因为担心保水能力下降导致排水出现问题，在juwi自然电力与町内会合作举办的说明会上，当地居民也提出了关于水的疑问。在日本，建设光伏发电系统不属于“开发行为”，开发商不承担建设排水设施的义务。因此，日本国内的百万瓦级光伏电站在排水管理方面，大都是事先只挖掘简单的沟渠，在投入运营后，再根据积水等具体情况采取对策。但juwi自然电力在建设大津光伏电站时，除了利用juwi的技术经验外，还委托熟悉日本地壳情况的日本土木施工专家，计算地面拥有的最大保水量和水渗透率等数据，在建设U型渠等水路的同时，还进行土木施工，通过埋设阻挡地下水流动的挡板、挖掘孔洞等，使百万瓦级光伏电站流出的水分散流向多个方向。面对已经顺利投入运营的百万瓦级光伏电站，笠间经理没有一丝松懈，他说：“由缺乏知名度的风险企业和外资企业建设的百万瓦级光伏电站要想得到地区的接受并且扎根，在考虑给地区带来的利益及影响的方面需要比国内大企业更胜一筹。”