隨著固定價格收購制度(FIT)的實施,2013年以后日本全國各地的百萬光伏電站紛紛投入了運轉。北海道、東北和北陸等多雪地帶的百萬光伏電站已經度過好幾個冬天,經歷了數度積雪。關于應對積雪的設計和積雪期的百萬光伏電站O&M(運營及維護),也在逐漸積累著知識。
當天當地附近的積雪量約為80cm,檢查時的氣溫顯示為-8℃。檢查時風雪交加。
這種像雪山一般的天氣、積雪量和氣溫,除了檢查所需的裝備外,低溫環境下在雪中行走的防寒和耐雪裝備也必不可少。腳下穿著走雪套鞋在發電站內來回檢查。
北海道電氣保安協會承接積雪期的定期檢查業務時,要求有清除直到光伏電站入口處的積雪的條件(圖5)。
圖5:承接檢查業務的條件是,要清除直到光伏電站入口處的積雪
該光伏電站面朝市道,巖見澤市進行了除雪(攝影:日經BP社) 此次的光伏電站位于工業園區內,周圍的圍欄入口面朝市道。將巖見澤市對該市道除雪后的日期定為檢查日,可以削減O&M的追加除雪費用。市道至圍欄前的幾米距離由負責O&M的企業除雪。
光伏電站內也清除了太陽能電池板最低部位下方的積雪(圖6)。如果放置不管,積雪會像小山一樣堆積到電池板最低部位的高度,因此將該位置的積雪移動到了陣列之間。

圖6:太陽能電池板陣列之間堆成雪山
清除了電池板最低部位下方堆積的雪。接線盒和電池板不是此次月度檢查的對象,但為了方便筆者采訪進行了模擬。利用紅外相機分析電池板溫度分布的報告雖為選項,但為了彌補目視檢查的不足,該選項對象之外的發電站也在利用(攝影:日經BP社) 陣列之間堆成山的積雪就是這些雪。負責O&M的企業預計,這座發電站今后每個冬天的積雪期估計都要這樣清除一次站內的積雪。該發電站2015年夏季投入運轉,這是第一個冬天,驗證著積雪的實際影響,可為今后的O&M作參考。
由于設計時考慮了積雪情況,截至目前在多雪期尚未出現光伏發電設備被雪埋住的情況(圖7)。

圖7:將基礎加高,避免被雪埋住
在積雪量更大的地區,有時升壓變壓器和PCS機殼會被埋在雪中,需要挖開機殼門附近的積雪(攝影:日經BP社) 太陽能電池板最低部位的高度約為180cm,設置角度為40度,電池板表面沒有看到大片積雪。有電池板表面結冰,上面有薄雪覆蓋的部分,也有電池板的表面露出,還在正常發電的部分。
升壓變壓器和PCS設置在高約50cm的基礎上,以避免被雪埋住。與北海道普通的光伏電站相比,據稱是用了較高的基礎。
北海道電氣保安協會表示,在積雪量比巖見澤大的俱知安町和巖內町等地的光伏電站檢查時,有升壓變壓器和PCS機殼被埋在雪中的時候。這時就要用鐵鍬挖開機殼門附近的雪。
作為提高光伏電站檢查移動效率的措施之一,北海道電氣保安協會率先使用了電動二輪車“賽格威”。利用越野型產品,在地面稍微凹凸不平的光伏電站內也能舒適地移動。
但稱積雪期是無法利用賽格威的。在討論導入的時期嘗試發現,雖然能一定程度在壓實的雪上行駛,但在未踩實的雪上行駛則比較困難。另外,表面結冰時也很難行駛。
也考慮過使用動力雪橇。但像此次的光伏電站這樣,發電站內部未除雪,陣列之間的通道上雪堆成山的情況很多,因此放棄了采用。
作者:金子憲治 來源:日經bp社
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