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岩手县一关市巨型太阳能电站

束稻电站

巨型太阳能发电厂“束稻太阳能发电厂”位于日本岩手县一关市的束稻山上，输出功率为1.99兆瓦，太阳能电池板输出功率约为2.35兆瓦。


该厂2014年9月开始售电。它由埼玉县川口市开发和运营，除了发电业务，还涉及太阳能发电的街道照明、EPC（工程、采购和施工）和O&M服务、远程监控系统等。太阳能电池板由东芝公司制造，电源调节器（PCS）由东芝三菱电机工业系统（TMEIC）生产制造。在开始售电的这七年中，这座电站的发电量逐年增加，甚至比项目预期规划时还要好。发电量也没有明显下降。但前景一片大好的同时也有一个问题一直困扰着该发电厂。



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积雪导致的发电量下降问题


束稻巨型太阳能发电厂位于高山之上。冬季来临，气温则降至冰点；雪季则积雪覆盖，长久不化。发电量会根据冬季的降雪量和积雪状况而上下波动。每年12月和1月，发电量明显低于其他月份。


在这种环境下，如果不加注意，落在太阳能电池板上的雪会因寒冷而在太阳能电池板表面结冰。一旦面板上的雪结冰，就很难从面板上滑落。这样形成的冰盖不仅覆盖了太阳能电池板，大大减少了发电量，而且还意味着积雪形成的压力不断增加，给电池板和支架造成过大的压力，降低其寿命。因此，太阳能电池板必须及时清除表面的积雪，防止其结冰。

这项工作被外包给当地的白银人事中心。该地的收入来源以农业为主，当地人的日常收入有限，而业余的除雪任务可以让他们从中获得额外的定期收入，所以他们也很乐意来到束稻发电站进行除雪工作。

至于如何高效除雪，该厂有他们自己的“秘密武器”。

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利用信息技术的除雪措施
通过该公司远程监控系统的显示屏，可以一目了然地掌握发电情况。通过该系统，可以在降雪期间即时掌握发电状况。其特点是在地图上显示了发电厂内部的布局，并以不同颜色显示每个连接太阳能电池板单元的发电状态。发电状态根据颜色和阴影的类型在地图上以不同的颜色显示。通过该监控系统，管理人员可以看到每小时的发电量如何变化，阴影、积雪或其他障碍物覆盖面板的影响，以及与周围地区相比，发电量如何变化。不仅如此，该系统还可以显示日期、时间和发电量，甚至太阳辐射量和温度，便于管理者了解发电量与天气状况的关系。


通过远程监控系统，负责人可以一目了然地看到除雪过程中乃至每一分钟的变化。如下图所示，通过远程监控系统，负责人可以立即看到哪些地区的积雪已被清除，因为被清除积雪的电池板所产生的电量正迅速恢复。


降雪时该厂每小时发电状况：10点左右，太阳能电池板上的积雪开始松动，除雪工作开始，发电量逐步提高

由于除雪工人也可以在现场看着显示屏工作，实时了解工作的进度，从而使工作效率大大提高。即使有遗漏或忘记清除积雪的地方，也能立即在显示屏上看到，从而防止工作未到位就离岗的情况发生。虽然除雪工作是在天寒地冻的严苛环境之中，但东侧也设有一个办公室。除雪工人也可以在此度过温暖的休息时光。

该电站的售电价格为40日元/千瓦时（不含税，约合2.25元人民币）。每年的发电量预计约为250万千瓦时，每年的售电收入预计为9000万至1亿日元。这足以体现远程监控系统的巨大好处。由于能够实时监控每一块太阳能电池板的发电量，以及能够检查系统中保存的发电量的历史记录，这座电站得到了投资者的高度评价，并帮助该厂获得了更多更优惠、更有力的投资。

尽管通过实时监控，管理人员及时处理了电站的积雪问题，但因天气情况恶劣，降雪不止，出太阳的日子很少，2020年冬天电站发电量大幅下降。对于即将到来的2021年的冬天，该巨型太阳能发电厂又想出了新的举措。

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2021年的新举措

束稻巨型太阳能发电厂的负责人表示，在即将到来的这个严冬，他们将尝试新的措施——抽取地下水浇淋太阳能电池板表面。因为地下水温度常年稳定在15℃左右，即使在冬天也可望起到融雪防冻的作用。目前该方案仍在探讨中。

尽管地处深山，束稻巨型太阳能发电厂的日常损耗，如太阳能电池板产生裂缝等损坏的情况却很少。7年间仅仅维修替换了15块太阳能电池板，而总数约为9000块。几种常见的损坏原因，如乌鸦导致的玻璃破碎等情况几乎没有。据管理人员推测，这是由于该地是许多乌鸦天敌和许多猛禽栖息的地区。此外，也得益于施工时百分百的细心的现场检查的细致措施。在众多举措之下，这座电站的未来值得期待。

原标题：日本巨型太阳能发电厂利用信息技术减轻降雪影响