埼玉鹤岛：“养命酒”工厂旧址变身为百万瓦级光伏电站

“养命酒”在日本是家喻户晓的药酒。现在，生产这一名酒的养命酒制造公司在埼玉县鹤岛市的一片幽静的住宅区内，又开始经营一座百万瓦级光伏电站“鹤岛光伏电站”（图1）。该电站输出功率约为1.9兆瓦。

图1：养命酒制造鹤岛光伏电站的航拍照片。地处住宅区的位置一目了然。（摄影：养命酒制造）

建设百万瓦级光伏电站的土地，原本是该公司埼玉工厂的所在地。该厂自1961年至2006年，在此制造葡萄糖等“养命酒”的原料。厂区内除了原料工厂之外，还建有员工宿舍、棒球场等设施。但随着葡萄糖转为外部承包，这座工厂于2007年关闭并夷为平地，养命酒制造一直在探索这块土地的有效利用方式。

但有效利用工厂旧址存在问题。与投产时相比，工厂周围的环境发生了翻天覆地的变化。过去遍布周边的农田已经变成了住宅区。

因此，如果新建工厂的话，不能对临近的住宅区产生气味和噪音等影响。而且，周边的道路不像工业区那样宽敞。在这样的条件下，很难有企业敢于在此建厂。

面对这种情况，在日本决定实行可再生能源发电固定价格收购制度（FIT）后，养命酒制造接受了竹中工务店公司提出的建设百万瓦级光伏电站的方案，开始考虑涉足这一领域。光伏电站几乎不会对临近的住宅区造成气味和噪音等影响。除去施工的时候，也基本无需大型卡车出入。

而且，养命酒制造遵循“为富裕的健康生活做贡献”的经营理念，利用光伏发电这种可再生能源也有助于完善这一理念。于是，该公司决定调整经营范围，增加售电业务。

在保留草木的同时，实现发电量最大化

在实际建设时，鹤岛市提出的要求为该百万瓦级光伏电站赋予了特色。鹤岛市的要求是，像过去的埼玉工厂那样，一定程度保留花草和树木等绿色植物。

满足这样的要求并不简单。因为太阳能电池板的周围如果生长着树木，在某些季节和时段，树木的影子会遮挡太阳能电池板，造成发电量减少。更麻烦的是覆盖地面的花草。如果花草茂盛，盖住太阳能电池板，发电量就会减少。通常百万瓦级光伏电站都在努力采取措施，阻止花草生长。

为了满足鹤岛市的要求，同时尽可能不减少发电量，养命酒制造采取了两大措施。一是设法使百万瓦级光伏电站外周树木的影子不落到太阳能电池板上，二是在保留地面花草的前提下，防止其遮盖太阳能电池板。

首先，在树木方面，保留了埼玉工厂厂区外围种植的白橡树。把已经长到10米多的白橡统一修剪到约6米，并且在外围没有白橡的地方进行了补种（图2）。

图2：外围白橡树的高度统一修剪到约6米，如图所示，在没有白橡树的地方补种了新树。（摄影：日经BP）

而外围的樱花树则全部砍伐。樱花为落叶树，春季绽放的时节虽然美不胜收，但落叶飞散到周围住宅区的话，会给当地的居民造成困扰。与之相比，白橡是常绿树，落叶较少。

而且，养命酒制造还调整了太阳能电池板的配置。为了防止白橡影子的遮挡，电池板与外围隔开了最少12米、最多约20米的距离。只要白橡的高度不超过7米，即使在1年中影子最长的冬至的15点，影子也不会遮挡太阳能电池板（图3）。

图3：在影子长的冬季，白橡树的影子也不会遮挡太阳能电池板。（摄影：日经BP）

按照这样的设计，为了使太阳能电池板的总发电量符合计划，百万瓦级光伏电站的面积从当初预定的约3万平方米，扩大到了约4万平方米。

其次，覆盖地面的花草选择的是苜蓿草。苜蓿草扎根牢，有望起到阻止其他杂草疯长并遮挡太阳能电池板的效果。而且，苜蓿草本身植株矮小，是既不会遮挡太阳能电池板，又能覆盖地面的最佳选择。

在百万瓦级光伏电站内的不同位置，苜蓿草的效果差别迥异。在有些地方阻止杂草的效果好，在另一些地方却效果不佳。养命酒制造认为原因在于地势。在西南角与东南角之间，地面略有坡度，雨水会流向东南一侧，因此，越靠近水源充足的东南一侧，苜蓿草的覆盖越密，越靠近西南一侧，苜蓿草越不容易扎根，从而导致杂草生长（图4）。

 

图4：苜蓿草越靠东南侧（上）越茂密，越靠西南侧（下）越不易扎根。（摄影：日经BP）

鉴于这样的情况，在苜蓿草不容易扎根的地方，除草的次数要多于其他的百万瓦级光伏电站。该公司在夏季已经进行了2次除草。除草费用1次约为200万日元。

除此之外，还有其他顾及临近住宅区的措施。例如，在大雨等恶劣天气下，为了防止大量的水从百万瓦级光伏电站涌向住宅区，养命酒制造在位置最低的东南一侧，堆土建起了堤防（图5）。并且在百万瓦级光伏电站内，为当地居民建设了多座利用混凝土搭建的垃圾场。

图5：在位置最低的东南侧堆土建设了堤防。（摄影：日经BP）

在建设期间，曾经出现过电站区域内的沙子被风刮起，飘落到周围住宅区的情况。为了解决这个问题，养命酒制造还设置了洒水器和喷水头（图6）。水从井中抽取。

图6：为防止扬沙飘散到住宅区，设置了洒水器和喷水头。（摄影：日经BP）

电池板的输出功率约为功率调节器的1.3倍

发电设备方面，在平整了设置太阳能电池板的土地消除坡度之后，养命酒制造运来竹中工务店制造的高度约为30厘米的混凝土基座，在上面设置架台，安装了太阳能电池板，安装角度为10度。太阳能电池板距离地面的高度约为64厘米。

太阳能电池板的总输出功率约为2.576兆瓦，与输出功率约1.9兆瓦的功率调节器（PCS）相比，约为1.3倍。如此设计，是考虑到太阳能电池板与功率调节器之间的输电损耗，以及在该地区日射强度大的时段有限，太阳能电池板基本不会以最大输出功率进行发电的缘故。

太阳能电池板采用三菱电机公司制造的单晶硅型，输出功率为250W，安装了10304枚。功率调节器由东芝三菱电机产业系统公司（TMEIC）制造，共设置了转换效率在97％以上的3台500千瓦产品，以及1台490千瓦产品。

养命酒制造还在电站中配备了发电情况监控系统。日射强度、气温、太阳能电池板的温度、集电箱向各功率调节器输入的直流电、各功率调节器输出的交流电等一目了然。

从2013年7月开始发电到10月，总发电量约比预期高出了25％。其原因在于，太阳能电池板的实际输出功率大于厂商设计标准，以及采用太阳能电池板总输出功率大于功率调节器输出功率的设计等。

与鹤岛市合作建设环境学习设施

按照与鹤岛市的协议，养命酒制造目前正在百万瓦级光伏电站的旁边，建设一座环境学习设施。这座环境学习设施预定于2014年3月投入使用，是鹤岛市在探讨公共事业应有形态方面，首次由公开会议方式决定的项目。这种方式是通过开放式的流程，收集当地居民的意见，策划并设计当地需要的设施。这一次，除了当地居民之外，该市还与当地的东洋大学交换了意见。最终决定建设有助于环保教育的光伏发电体验设施，并使之在地区受灾时充当减灾基地。

环境学习设施由养命酒制造提供土地，鹤岛市建设。在建筑物的前面，将设置42枚太阳能电池板和容量为10千瓦的蓄电池，与百万瓦级光伏电站相同，电池板也为三菱电机制造。而且，在日产汽车公司出租给鹤岛市的纯电动汽车（EV）“LEAF”中，有1辆将常驻这里。因此还要配备EV用充电设备。与养命酒制造一样，日产汽车也是与鹤岛市签署了协议的本地企业。充电设备和10千瓦应急蓄电池将利用42枚太阳能电池板充电。