【电站探访】熊本营农型光伏电站：让蘘荷与杨桐共享阳光

来源：日经BP社发布时间：2015-09-29 23:59:59

从熊本站出发约30分钟车程，广阔农田的一角，有一座输出功率约为900kW的光伏电站(图1)：在农地上留出缝隙设置了太阳能电池板，农作物与电池板分享着阳光。这就是称为“太阳能共享”的“营农型光伏电站”(以下称营农型)。

图1：输出功率约为900kW的营农型光伏电站
在熊本市的农田上建设(摄影：九电工)
发电业主是私人兼职农户。发电站用其姓氏命名为“中村光伏电站”。

熊本市有着丰富的自然环境，大米、蔬菜、果树、花卉以及牛和猪的养殖等多种农畜产业都很兴旺。

“中村光伏电站”的周围也是农田环绕(图2)。EPC(设计、采购及施工)服务由九电工负责。

图2：周围农田环绕
大致分两片设置(上)。旁边是发电业主的稻田(下)(摄影：日经BP社)

太阳能电池板下方栽培的是蘘荷和杨桐(图3)。杨桐作为祭祀供品也广为人知。二者都是适合在日照量有限的环境中培育的作物。

图3：在太阳能电池板下方栽培蘘荷(上)和杨桐(下)
均适合在日照量有限的环境中种植(摄影：日经BP社)

不会妨碍拖拉机作业的架台

与普通的地上设置型相比，营农型希望尽量缩小基础面积，减少数量。因为普通的地上设置型只对施工成本有影响，而营农型还对土地纳税额和耕种面积有影响。
此次的营农型电站采用800×800×250mm的大面积基础(图4)。因为建设用地含有“埋藏文物包藏地”，不能掘地太深设置基础。因不能深掘，所以扩大面积确保了耐久性和强度。

图4：因有无法深掘的限制，因此采用了大面积基础
因为土地属于“埋藏文物包藏地”(摄影：日经BP社)
与地上设置型一样，在容易遭受强风、临近占地外周的位置，基础尺寸进一步扩大至1500×1300×250mm。

营农型的架台既需要考虑农业作业，还要保证耐久性和成本，二者相互矛盾。

例如，要使拖拉机作业方便，最好尽量削减支柱数量，太阳能电池板的设置越高越好。

但从耐久性方面来看，支柱越粗越多越好，而在成本方面，电池板的高度越低越好。如何在确保农业作业性的同时，保证架台的耐久性和较低的成本是需要深思熟虑的。

此次的光伏电站，支柱间隔在东西方向约为5.28m，在南北方向约为7m，据称是既考虑到拖拉机的行驶，又满足了耐久性和强度的设计(图5)。

图5：既不妨碍拖拉机行驶，又提高了强度的架台
在东西方向(上)和南北方向(下)采用不同的支柱和斜柱构成(摄影：日经BP社)

结果是，东西方向上采用以一根支柱支持横向设置的5张电池板的设计。在这些支柱之间，每隔一个空档交叉设置了优先保证强度的斜柱。在这一位置虽拖拉机无法通行，但能抑制对农业作业的影响。

另外，南北方向上用一根支柱支撑纵向设置的4张电池板。电池板之间空出了约28cm(图6)。阳光可透过这个缝隙照射到蘘荷和杨桐上。

图6：阳光从电池板之间照射到农作物上空出约28cm的空隙。左为杨桐，右为自家用农作物(摄影：日经BP社)

南北方向除支柱以外的所有场所都需要通行拖拉机。因此，优先确保了农业作业性，支柱之间没有设置斜柱。取而代之的是在太阳能电池板正下方采用了横向设置两根粗支柱，并在两根支柱之间斜着连续交叉设置“桁架”的构造，从而提高了强度。

高处作业利用履带车

农田的土壤大多含有适度的水分，土质松软。用这种丰饶的土壤来培育农作物。与适合建设百万光伏电站、硬且平整的土地不一样。由于土地含有不少水分，施工人员在施工时脚部会陷入泥土中。

由于在现场利用预拌混凝土车作业比较困难，所以基础采用了混凝土预制件。架台尽量减少了较长尺寸钢筋部件的使用，以方便组装，从而减轻了现场的作业负担。

固定高约2.6m的架台和太阳能电池板，需要高处施工的作业很多。于是利用了履带式高处作业车。目的是为了不影响在泥泞的土地上施工的作业性。

这样，在农田上铺设了2720张太阳能电池板。太阳能电池板由美国SunPower制造，PCS采用东芝三菱电机产业系统(TMEIC)的产品。

在设置PCS和并网设备的混凝土基础的空隙，安装了“防动物”金属网(图7)。由于该地区经常有蛇、野鸡和狸等小动物出没，设置金属网是为了防止小动物从基础空隙进入设备内造成短路。