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日本香川县验证蓄水池光伏发电的效益性

导读: 日本香川县7月8日发表了利用蓄水池的光伏发电业务的验证实验结果。验证实验是在2014~2015年度实施的。目的是验证能否通过光伏发电电力业务,减轻土地改良区等管理的蓄水池和农田灌溉设施的抽水机等的维护管理费用负担。

  日本香川县7月8日发表了利用蓄水池的光伏发电业务的验证实验结果。验证实验是在2014~2015年度实施的。目的是验证能否通过光伏发电电力业务,减轻土地改良区等管理的蓄水池和农田灌溉设施的抽水机等的维护管理费用负担。

  首先,对县内的5座蓄水池,就可在水面设置的发电设备的形式、建设费和维护管理费及日照条件等,在进行当地调查的基础上确认了经济性等。这项工作利用国家的辅助业务(可再生能源导入研究业务)进行。

  之后,对利用蓄水池水面的光伏发电,为查明水位变动及风和波浪等气象变动的影响,以及设置设备的性能等,从2014年11月开始,在善通寺市的吉原大池水面上铺设太阳能电池板,展开了验证实验(图1)。

                  图1:在善通寺市的吉原大池水面铺设太阳能电池

  在同一个蓄水池内、相同的条件下,对太阳能电池板设置角、浮体式架台及系泊方法等,设置了三种不同类型的设备进行了验证。是委托三井住友建设高松营业所实施的。

  在水面设置光伏发电系统的吉原大池堤高8.0m、长247m,蓄水量为37.6万m3,受益面积为76公顷。

  使太阳能电池板浮在水面上的部件——浮体使用了三种类型(图2),分别是树脂制中空型、聚苯乙烯泡沫型以及在树脂管中填充聚苯乙烯泡沫型。输出功率均为6.12kW,没有发现因浮体式架台不同导致的发电量差别。

图2:3种浮体的概要

  设置角度为,树脂制中空型和聚苯乙烯泡沫型各为12度,树脂管型分5度、12度和30度三种角度作了验证(图3)。

图3:验证设置角的差异

  聚苯乙烯泡沫型采用以兵库县为中心广泛普及的类型。5m见方的正方形部材上可固定9张电池板。施工时用吊车放到水面上。评价为经济性最好。设置角可以任意设定。

  树脂管型采用奈良县使用过的产品。在氯乙烯管内填充聚苯乙烯泡沫制成,价格比聚苯乙烯泡沫型要高。是在地面组装后用吊车放到水面上。设置角可以任意设定。

  冷却效果与设置角导致的发电量之差

  利用三种浮体式设置的光伏发电系统的发电量合计为2万2926kWh,比当初的设想值高4.8%。设备利用率为14.3%。

  试验期间的日照量为98.3%,低于平均值。即便如此发电量依然比设想值高4.8%的理由之一,可以推测为是蓄水池的水对结晶硅型太阳能电池板的冷却效果,提高了发电量。

  与地面相比,水上的气温平均低了0.81℃。其中夏季平均低1.22℃。

  尝试了三种设置角度的树脂管型,不同设置角的发电量有明显差别(图4)。

图4:不同的设置角,以夏季为中心发电量会有差别

  设置角为5度的电池板发电量为2203kWh,12度为2618kWh,30度为2857kWh,与5度相比,12度的发电量增加约19%,30度增加约30%。不过,倾斜30度设置时,投射到后排电池板上的影子变长,因此需要加长浮体式架台南北方向的尺寸。

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