"掃描二維碼，關(guān)注協(xié)會動態(tài)"
旭硝子關(guān)西工廠高砂事務(wù)所地處兵庫縣中南部播磨沿岸重工業(yè)發(fā)達的地區(qū)。作為液晶電池板用大型玻璃基板的核心工廠，這里在2000年代支撐了該公司主力業(yè)務(wù)的發(fā)展。現(xiàn)在，裝機容量約為5兆瓦的百萬瓦級光伏電站已經(jīng)在事務(wù)所的屋頂上建成，并于2013年3月開始售電。
輕量化電池板使設(shè)置面積增加2成、輸出功率增加1兆瓦
對于發(fā)電業(yè)務(wù)，旭硝子強調(diào)“這只是在開展材料企業(yè)的本分業(yè)務(wù)，并未把售電收益放在第一位”。該公司將把這里作為運用、驗證所開發(fā)太陽能電池板及發(fā)電系統(tǒng)部件和技術(shù)的平臺。
而之所以選擇在高砂事務(wù)所建設(shè)，是因為這里的屋頂可用面積大。該事務(wù)所的總占地面積約為38萬平方米。太陽能電池板設(shè)置在事務(wù)所內(nèi)多棟建筑的屋頂，總面積約為7萬平方米。因為是玻璃工廠，這里原本就利用超高壓輸電線供電，即使發(fā)電規(guī)模在2兆瓦以上，也比較容易接入電網(wǎng)。
此次的百萬瓦級光伏電站具有一大特點。采用的輕量型電池板雖是百萬瓦級光伏電站常用的晶體硅類太陽能電池板，但重量卻不到老式產(chǎn)品的1/2，這樣，即便是原本承載能力不夠，無法安裝的屋頂，也可以安裝太陽能電池板（圖1）。與使用老式太陽能電池板相比，電池板的設(shè)置面積大約增加了2成，增加的面積約為1。3萬平方米，輸出功率約為1兆瓦。這是世界上第一個在屋頂設(shè)置輕量化太陽能電池板達到約1兆瓦的光伏發(fā)電項目。
在承載能力不夠的屋頂上設(shè)置太陽能電池板時，過去采用的主要是兩種方法。一種是實施加固施工，提高屋頂?shù)某休d能力。但這種方法會加大設(shè)置成本。另一種是減少設(shè)置的電池板的數(shù)量，使其符合承載能力。但此時，因為設(shè)置的太陽能電池板少，發(fā)電量也會相應(yīng)減少。
保護玻璃厚度減少3/4
減輕太陽能電池板的重量后，可以降低設(shè)置對于屋頂承載能力的要求，大大放寬對于設(shè)置屋頂?shù)南拗?。過去因為屋頂?shù)某休d能力不夠而與太陽能電池板無緣的建筑和住宅，其實都存在屋頂設(shè)置型光伏發(fā)電系統(tǒng)的可能性。而且，對那些對太陽能電池板的設(shè)置密度存在限制的屋頂，還可以提高設(shè)置密度。
比如，此次安裝電池板的屋頂多數(shù)承載能力在20公斤/平方米以上。這些屋頂上安裝的是由三菱電機制造，1枚重達21公斤，單位面積重量為12。5公斤/平方米的太陽能電池板（圖2）。但有些屋頂?shù)某休d能力僅為10公斤/平方米。出于承載限制，這樣的屋頂上無法設(shè)置單位面積重量達到12。5公斤/平方米的太陽能電池板。轉(zhuǎn)而設(shè)置的是Fujipream制造的太陽能電池板，這種電池板1枚重9。5公斤，單位面積重量為6。4公斤/平方米，均比老式電池板輕了約1/2。在設(shè)置了太陽能電池板的約7萬平方米屋頂中，約1。3萬平方米屬于此類。
所設(shè)置的共2萬906枚晶體硅類太陽能電池板中，1萬6226枚是三菱電機制造的老式產(chǎn)品，發(fā)電量約4兆瓦；其余4680枚是Fujipream制造的輕量型太陽能電池板，發(fā)電量為約1兆瓦。
輕量型的太陽能電池板的保護玻璃使用的是旭硝子制造的化學強化玻璃“Leoflex”。這種產(chǎn)品在維持保護玻璃強度的同時，厚度從原來的3。2毫米減小到0。8毫米，重量減輕到了過去的1/4。保護玻璃的重量占到晶體硅類太陽能電池板總重量的7成以上，對于輕量化居功至偉。旭硝子不僅供應(yīng)玻璃，還向Fujipream提供了最佳的使用方法。
但新型玻璃與老式的保護玻璃相比，存在成本升高的問題。但是，由于新型玻璃制造采用的是與液晶面板玻璃基板相同的浮法工藝，易于發(fā)揮量產(chǎn)效果，今后隨著使用量的增加，成本有望下降。
設(shè)置時間縮短約一半
太陽能電池板輕量化還有一個優(yōu)點——設(shè)置成本降低。因為重量輕，所以設(shè)置簡單，能夠提高作業(yè)效率，從而縮短作業(yè)時間。
由于是在屋頂上設(shè)置，人員走動比地面困難，因此，與地面設(shè)置型相比，作業(yè)效率必然下降。太陽能電池板越輕，施工人員越容易搬運，而且，能夠一次性運到屋頂上堆放的數(shù)量也會增加。除此之外，由于重量輕、易操作，設(shè)置作業(yè)的安全性更高，給施工人員造成的負擔較輕。
在數(shù)量相同的前提下，與設(shè)置老式太陽能電池板的時間相比，設(shè)置輕量型的時間大約縮短了一半。在指定位置設(shè)置太陽能電池板時，老式產(chǎn)品需要施工人員兩人一組搬運1枚，而輕量型電池板可以一次搬運3枚，從而減少搬運次數(shù)，縮短了設(shè)置時間。而且，在以200公斤為單位，向屋頂起吊太陽能電池板的時候，老式產(chǎn)品1次可以起吊10枚，而輕量型1次可以起吊20枚，起吊的次數(shù)減少了一半。
但是，需要注意的是由于布線的連接方式不同于老式產(chǎn)品，連接所需要的時間比老式產(chǎn)品長，因此縮短的時間程度會有所下降。
在屋頂上設(shè)置時，為了確保安全，首先要在屋頂上安裝安全網(wǎng)，在屋頂周圍設(shè)置防墜網(wǎng)，然后再開展作業(yè)。屋頂是工廠等大型設(shè)施常見的波紋屋頂，由金屬建材橫向V字形連接而成。太陽能電池板使用五金和螺絲固定，既可以不在波紋屋頂上打洞，還能防止太陽能電池板被強風吹跑。
太陽能電池板與水平線的夾角約2度。即使太陽能電池板沉積灰塵，也容易在雨水中被沖刷干凈。無論設(shè)置的屋頂?shù)慕嵌热绾危瑠A角都通過調(diào)節(jié)，統(tǒng)一在了2度上。
接線盒也置于屋頂上，機殼采用不銹鋼，能夠耐受鹽害和強風。
考慮到施工人員的安全，設(shè)置的時間避開了冬夏兩季。因為冬季風雨天數(shù)多，而夏季的屋頂酷熱難耐，都易出危險狀況。
出乎意料地提高了屋頂?shù)母魺嵝Ч?/div>
此次的百萬瓦級光伏電站除了發(fā)電情況，還檢測與驗證了日射強度、風速、屋頂與太陽能電池板的溫度等數(shù)據(jù)。驗證的內(nèi)容還包括晶體硅類太陽能電池板的輸出功率在高溫環(huán)境下的降幅等。
驗證表明，在投入使用后，發(fā)電量超出了預(yù)期。原因是太陽能電池板的發(fā)電能力高于企業(yè)的估計值，而且春季等時段的日射強度大于平均。
出乎當初的預(yù)料，設(shè)置電池板還提高了屋頂?shù)母魺嵝Ч２ＡЧS的高溫工序多，過去需要在屋頂上設(shè)置灑水裝置，在夏季的酷暑天，不僅要灑水冷卻屋頂，還要利用工廠內(nèi)的空調(diào)進行冷卻。此次設(shè)置了光伏發(fā)電系統(tǒng)后，拆除了灑水裝置，太陽能電池板發(fā)揮了隔熱材料的作用，與設(shè)置之前相比，工廠車間內(nèi)的溫度反而有所降低。借助這一效果，工廠的空調(diào)費用也有望得到削減。
