距离冈山站约40分钟车程,从国道2号线进入冈山蓝线后,很快就能看见道之驿“一本松展望园”。位于能俯瞰大海的半山腰,以从这里可以眺望到濑户内海绝美的“多岛美”景象而知名。
10月份将开始设置电池板
目前,该道之驿下方正在稳步进行着日本最大规模的百万光伏电站的建设,就是以输出功率为230MW为傲的“濑户内Kirei光伏电站”。建成后,这一“晴朗之国 冈山”的代表性产业设施将成为展望的亮点。
发电站2014年11月开工建设,预定2018年下半年试运转,2019年正式运转(图1)。建设工程已经进行到一半,目前正在进行基础和架台的安装作业。基础工程完成了约8成,架台设置工程完成了约5成左右。将于2016年10月开始设置太阳能电池板。
图1:“濑户内Kirei光伏电站”的完工示意图(出处:日本GE)
分别使用承台基础和桩基
来到建设用地发现,虽然靠近海边的区域为湿地,但整体上已越来越干燥,地基结实,令人想不到以前是盐田。由于原本就很平坦,只采伐了灌木和清除了杂草,大概整理后就顺地势展开了基础工程。
巡视了工程现场得知,在用两种类型的基础施工法施工。即混凝土承台基础和混凝土桩基。由于填埋的工业垃圾处理场旧址部分不能挖掘,所以采用了承台基础,其他区域则基本都采用桩基。
承台基础是宽1m、进深3.6m、厚30cm的长方体。架台的前后两脚固定于其上以承重。基础是用搅拌车将混凝土注入模板框,在现场制成的(图2)。
图2:工业废弃物最终处理场旧址采用承台基础(摄影:日经BP社)
桩基没有采用百万光伏电站常用的钢桩,而是采用了混凝土桩。在工厂将水泥制成棒状的混凝土预制件,准备了长3.1m和2.7m的两种类型。分区域铺设电池板时,位于区域外侧的阵列(电池板设置单位)会承受更强的风力。据称在这些风压负载较大的场所会使用长款桩。
含高炉矿渣的混凝土桩
工厂现场堆积的混凝土桩乍一看就是普通的水泥制品。但仔细看会发现与产品编号一起标有“Haresult”字样(图3)。Haresult是指部分水泥使用了高炉矿渣的微细粉末等,是提高了耐盐害性、耐冻害性和耐硫酸性的长寿命混凝土。
图3:“Haresult”制桩基(摄影:日经BP社)
分析业务用地的土壤时发现,除了盐分浓度较高外,还含有很多厌氧性硫酸盐还原细菌。这些细菌的代谢生成物极有腐蚀钢材和普通的混凝土的风险。Haresult在这种环境下的耐腐蚀性也高,多用于下水设备等。
在探索高耐久性的桩基材质过程中,将目光锁定在了Haresult,向太阳能电池板桩基设计制造商下了约15万根的订单。据称“百万光伏电站的桩基采用Haresult桩可能是日本国内首例”。
另外,由于架台不直接接触土壤,所以采用了钢制架台,材料使用了具备高耐腐蚀性的熔融镀锌钢板。
[pagebreak]利用治具和GPS提高定位效率
日本目前运转的百万光伏电站中,最大规模的是Eurus能源控股(东京都港区)在青森县六所村建设的“Eurus六所光伏发电园”。太阳能电池板的装机容量为148MW,2015年10月开始商业运营。EPC(设计、采购及施工)服务由清水建设负责。
实际上,“濑户内Kirei光伏电站”也是在担任EPC服务的东洋工程下面,由清水建设负责的土木工程。因此,建设六所村巨大光伏电站时积累的施工经验,应用到了此濑户内市的230MW光伏电站。
巨大光伏电站在广阔的占地上如何快速且准确地设置基础,是如期完工的关键。六所村的电站是利用GPS(全球定位系统)和自主开发的治具来确定基础位置的。利用GPS距离测量仪准确决定放置治具的位置时,能同时确定多根桩的位置。
濑户内市的光伏电站,采用承台基础时由3个基础构成1个阵列,采用桩基时由前后6根桩构成1个阵列。因此,用GPS定位治具上2点的坐标来确定位置,就可同时确定一个阵列6根桩的位置(图4)。
图4:6根桩基构成1个阵列(摄影:日经BP社)
电池板为英利和天合光能产品,光伏逆变器为TMEIC和GE制
除基础和架台工程外,线缆铺设工程和电气管理楼也已动工,将从2016年10月开始铺设太阳能电池板,11月开始安装外设(图5)。
图5:有人常驻的电气管理楼(摄影:日经BP社)
太阳能电池板采用中国天合光能和英利绿色能源的产品,光伏逆变器(PCS)为美国通用电气(GE)和东芝三菱电机产业系统(TMEIC)制造。TMEIC的PCS连接英利的电池板,GE的PCS连接天合光能的电池板。电池板和PCS之所以采用两家公司的产品,据称是为了分散风险。
所发全部电力将向中国电力售电。开始商业运转后,发电设备的O&M(运营和维护),预定以中电工为中心进行。电气管理楼将有8人常驻。
估计运转后,生长过快的杂草对策、围海造田特有的大雨排水对策及地面下沉风险等将是O&M的重点。关于地面下沉,据称设想下沉深度为超过事前预测的20cm,已采用了相应的设计(图6)。
图6:桩基砸入地下约3m深处(摄影:日经BP社)
不用水泵抽水及要淹水
锦海盐田旧址的重新开发项目总业务费约为1100亿日元。发电业务主体的特殊目的公司(SPC),由美国GE Energy Financial Services、东洋工程、中电工和Kuni Umi Asset Management(东京都千代田区)出资成立,以日本3大银行巨头为干事组成了项目融资,筹资了约900亿日元。
实际上,重新开发事业,是以百万光伏电站发电业务为核心,由投资约30亿日元加固堤坝和增强排水泵等的“安全放心业务”、维持盐田旧址的盐沼等自然环境,同时促进地区活性化的“环保业务”三项业务构成。
锦海盐田旧址的地基比平均海面低3.2~1.5m,堤坝决口的话会发生海水倒灌。另外,若不一直用水泵排水就会被淹,还可能造成很多居民受灾(图7)。濑户内市收购盐田旧址,也是因为“要维持堤坝和排水泵正常运转,只能由市保有和进行管理”(武久显也市长)的艰难决定。
图7:水泵抽出的海水排放口(摄影:日经BP社)
利用巨大百万光伏电站业务的收益,以民间资金实施加固堤坝、增强水泵及保护湿地等原应由市财政负担的业务,这是锦海盐田旧址再开发项目具有划时代意义的一个侧面。