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探訪實證設施密布的日本太陽能研發核心基地

   2012-10-22 日經BP社20340
評價構造和材料各異的架臺

        對架臺實施的評價分為三種:(1)對構造和材料各異的架臺進行比較;(2)對用于軟地的架臺進行評價;(3)對能夠改變角度的架臺進行評價。在進行(1)構造和材料各異的架臺的比較時,支撐模塊的V字架臺分別采用的是鋁合金和鋼鐵材料。鋁合金的重量是鋼鐵材料的1/4,而且具有抗鹽害能力強的優點。鋼鐵材料的優點則是價格便宜。在傾斜的地面上,很難確保構建V字構造的空間。因此,對在地面上插入棒狀鋼管,利用鋼管支撐模塊的架臺也進行著評價(圖3)。

圖3:降低架臺成本
對鋁合金和鋼鐵材料進行比較,并改變構造等,以研究如何降低架臺成本。

        (2)開發用于軟地的架臺,其目的在于應對因填海造地等,地基不均所導致的土地下沉。填海造成的土地因為利用方法有限,所以作為數量正在激增的百萬瓦級太陽能設施的建設用地,而備受關注。但是,隨著時間的推移,填海造成的土地會逐漸下沉。如果各個位置的沉降程度不同,模塊有可能偏離原本設計的角度。因此,在填海造成的土地上使用的架臺,可以調整V字鋼材的角度,局部改變架臺的高度(圖4)。

圖4:對用于填海造成的土地的架臺進行驗證
在填海造成的土地上,各個地點有時會出現不同程度的地面沉降。作為解決措施,NTT設施開發出了便于調節高度的機構,并在進行驗證。

        (3)角度可變架臺配備了根據各個季節不同的太陽角度調整模塊的機構(圖5)。模塊角度可以手動調整,按照設想,模塊角度將一年調整4次,分別為從15度調整到30度、45度,再返回30度、15度。雖然已有自動追蹤太陽位置的系統,但采用這種系統會增加初期投資。手動式角度調整架臺則是在減少初期投資的同時增加年發電量的方法。

圖5:根據季節調整角度
這種架臺可以根據每個季節不同的太陽角度,調整模塊的角度。易于變換角度是其關鍵所在。

        不過,在普通的角度固定式模塊中,多數模塊的角度都設定在15度左右。如果角度從15度增加到30度以及45度,每個模塊的輸出功率會增加5%左右。但是,由于角度的增加會加大陰影對于其他模塊的影響,因此,在相同占地面積上能夠設置的模塊數量將會減少。相反,如果角度小于15度,附著在模塊上的臟污就無法利用雨水沖刷干凈,清潔起來十分困難。 

        最后,功率調節器的評價是對4家日本公司的產品進行比較。評價的內容包括,不同的功率調節器對于發電特性的影響、故障的盡早發現與修復,以及發生故障時的發電特性等。功率調節器由于構成部件多,因此發生故障的概率高,而且因為集成的模塊數量多,所以在發生故障時,發電損失很大。出于這一原因,NTT設施選擇了在構筑維護體制方面領先的日本國內企業的產品。  

 
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