日本百万光伏电站土地利用率高 “平整性”突出

岩手县一关市地处该县最南端，几乎就在东北的正中央。拥有严美溪和猊鼻溪等名胜，在世界遗产平泉大门口。10月14日，日本亚洲投资与Renewable Japan（东京都港区）就在以该市为中心的东北地区建设百万光伏电站举行了视察说明会。以今后筹集开发资金的候选金融机构等为主，共有34家公司（约80人）参加。

视察团前往的两座百万光伏电站也是上述两公司合作建设的项目,分别为“一关市藤泽光伏电站”和“一关市金泽光伏电站”（图1、图2）。前者的输出功率约为2.3MW，后者约为10.8MW。后者是日本亚洲投资首座与特高压输电线并网的大规模百万光伏电站项目。

图1：“一关市藤泽光伏电站”

图2：“一关市金泽光伏电站”

“27日元项目也能充分确保业务性”

Renewable Japan已经合计开发了250MW以上的光伏电站，包括收购价格为32日元／kWh和27日元／kWh的项目在内，目标是合计开发700MW。Renewable Japan社长真边胜仁自信地说，“即使是收购价格为27日元的光伏电站，通过在设计和施工方面下工夫，也能充分确保业务性”。

而日本亚洲投资包括正在策划和建设中的项目在内，目前进行了72MW的百万光伏电站业务，目标是3年内使100MW的项目开始售电。该公司行使了以英国巴克莱银行为认购对象的第三方分配增资权利，截至2015年夏累计筹集了15.2亿日元的资金。并以这些资金为自有资本，依各发电项目组成项目融资，通过接受金融机构融资在推进业务开发。

此次视察团的目的是，使今后将为这类百万光伏电站的开发提供所需资金的候选金融机构，了解Renewable Japan拥有的、开发和设计百万光伏电站的高超技术，理解日本亚洲投资的投资战略，从而增强对融资对象的信赖感（图3）。

图3：日本亚洲投资与Renewable Japan组织的视察

到现场视察后，在一关市政厅举行了说明会。会上，Renewable Japan的真边社长强调说，“此次视察以‘土地平整’为中心作了说明。与土地选择一样，是否进行了合理的平整也至关重要，换句话说，如何才能在狭小的土地上铺设更多的太阳能电池板，决定着业务性。通过在土地平整上下工夫，收购价格为27日元／kWh的光伏电站也能做成盈利业务”。

朝北的位置也不放弃

这种在“土地平整”上的努力在“一关市藤泽光伏电站”也体现出来。该发电站位于坡度平缓的丘陵上，在东西方向细长的用地上铺设了电池板。“最初这里的土地所有者提出建设光伏电站时，我们到现场一看就立即否决了”。Renewable Japan可再生能源业务本部土木业务部长后藤亲志坦率地说。因为这里的占地面积对于设置业务性出色的2MW太阳能电池板来说太小了，而且是坡度平缓的北坡。

然而，后藤业务部长没有放弃。这里的土地原本是南北两侧像马背那样倾斜的地形，但提出建设光伏电站的用地却只是北坡。因此，我们认为“把南侧的土地也租来，加以平整后，就能建设2MW的光伏电站了”。于是找到了南侧的土地所有者，请求其出租土地来建设光伏电站，并获得了同意。

虽如此，但在马背样的地形上高效率铺设电池板并非易事。基本做法是削低马背的较高部分的土，用来填高南北两侧较低的部分，使整体地形变得平坦，然后朝南设置电池板。

要降低土地平整成本，最有效的方法是将削下土全部用来填埋，使剩土免于运入搬出，再就是尽量减少挖掘的土方量。为了在把平整成本降至最低的同时，最大限度设置电池板，我们对不同的设置方式做了模拟。

最终设计为以下三个设置区域，对每个区域做了相应的平整。

（1）将地面平整平坦，以10度的角度朝南设置的区域（图4）；

（2）将地面朝南平整为10度的坡度，在上面与地面平行，以几乎没有缝隙的状态设置电池板的区域（图5）；

（3）将地面朝东平整为5度的坡度，在上面与地面平行，以几乎没有缝隙的状态设置电池板的区域（图6）。

图4：将地面平整平坦，以10度的角度朝南设置电池板的区域

图5：将地面朝南平整为10度的坡度，与地面平行，以几乎没有缝隙的状态设置电池板的区域

图6：将地面朝东平整为5度的坡度，与地面平行，以几乎没有缝隙的状态设置电池板的区域

不设陡坡，使电池板设置数量最大化

据称，没有全部平整为平面是为了尽量多地设置电池板。后藤业务部长说，“整成平面，而使边缘形成陡坡的话，陡坡上就无法设置电池板了。平整为平缓的坡度，边缘不会形成陡坡，在缓坡上铺设电池板能增加设置数量。不过，这种方法是否有效还取决于地形和朝向等条件。只能根据实际情况来模拟，寻找最佳方案”。

已经完成电池板设置的“一关市藤泽光伏 电站”，一眼望去就是常见的2MW百万光伏电站的样子。但是，“为了在狭窄的斜坡上尽量多铺设一些电池板，可谓费尽了心机”（后藤事业部长）。

预计该发电站的年发电量约为229万kWh，可满足约680户普通家庭使用，发电的电力出售给东北电力。EPC（设计、采购及施工）服务由三菱电机系统服务公司负责，太阳能电池板采用三菱电机的产品，光伏逆变器 （PCS）由东芝三菱电机产业系统（TMEIC）制造。预定2015年12月竣工。

而“一关市金泽光伏电站”，是正在一关市花泉町金泽的约18公顷土地上建设的10.8MW光伏电站（图7）。预定2015年12月开始运转，发电的电力出售给东北电力。预计年发电量约为1147万kWh，相当于约3300户普通家庭的用电量。EPC（设计、采购及施工）服务由日立制作所负责，太阳能电池板采用英利绿色能源的产品，PCS由日立制作所制造。

图7：输出功率约为10.8MW的“一关市金泽光伏电站”

改良地基使“N值达到4”

“一关市金泽光伏电站”是租赁森林组合所有的土地建设的。土地平整方面的特点是，对坡度最大的25度区域，为了确保桩基的支撑强度，而改良了地基。最初与负责EPC服务的日立签订的协议中约定，为了使用桩基，表示地耐力的“N值”要确保在4以上。

N值是表示地基硬度的指标，值越大表示地基越坚硬，具备支撑桩基的力度。一般N值在3以下的属于软土地基。

当初进行地基调查时推定N值在4以上，但由于是含有大量水分的土质等原因，后来现部分地基的N值达不到4以上。因此，把混合了混凝土和石灰的地基改良材料，利用重机搅拌混合到了地下约2.5m深处（图8）。“N值没达到预计值时，也可以换成更长的桩基等加以应对，但此次经过与EPC服务企业协商，选择了改良地基的方法”（后藤业务部长）。

图8：向地下2.5m深处混合地基改良材料，确保了4以上的N值

改良了地基的土地面积约为1000m2，由于搅拌至地下2.5m深处，改良的土方达到2500m3。最初预计1m3需要60kg的改良材料，但试行混合测量N值时发现稍有过剩，因此改成了40kg/1m3的比例。