这次记者访问了与山梨县形成鲜明对比，降雪等可能会导致发电量降低的新潟县的百万瓦级太阳能电站。新潟县正在推进“新潟版绿色新政政策”，由地方政府自行建设百万瓦级太阳能电站等，在大力普及可再生能源。民间企业也为减少积雪影响，设计独有的架台，并建设百万瓦级太阳能电站。
新潟县建有“新潟东部太阳能电站(1号系统)”，这是日本首个由地方政府作为电力业务运营的百万瓦级太阳能电站。该电站设在位于阿贺野市的新潟县东部产业园区的一角，于2011年10月31日投入运转。一直在运营水力发电站的新潟县企业局运用发电业务的专有技术运营着该电站。最大输出功率为1MW(图1)。
图1 新潟县运营的百万瓦级太阳能电站
新潟县企业局2011年10月31日开始运营百万瓦级太阳能电站“新潟东部太阳能电站(1号系统)”。该电站最大输出功率为1MW。建设在位于阿贺野市的新潟县东部产业园区内。
而且，新潟县企业局还在同一产业园区内的毗邻地段，建设了最大输出功率为1MW的百万瓦级太阳能电站“新潟东部太阳能电站(2号系统)”，并于2012年7月1日投入运转。目前“3号系统”计划也已出炉。该计划的目标是建设最大输出功率为15MW的百万瓦级太阳能电站，目前已开始建设工程的招标工作。
新潟县之所以接二连三地建设百万瓦级太阳能电站，是为了推进“新潟版绿色新政政策”。新潟县的目的是，通过扩大采用可再生能源，振兴相关产业，以实现地区的新发展。
但是，新潟县冬季会下雪，所以算不上是适合建设百万瓦级太阳能电站的地区。其实，从单位装机容量(1kW)的发电量预测值来看，该县在47个都道府县中名列第44位。在预想到无望产生很高发电量的情况下，新潟东部太阳能电站(1号系统)打算通过全面采取防雪措施等来增加发电量。目前该电站已运行约一年，实际年发电量已逐渐明确，防雪措施产生的效果也显现出来。
于是，此次记者访问了新潟县运营的新潟东部太阳能电站(1号系统)和PVP JAPAN公司运营的位于新潟县燕市的“百万瓦级太阳能电站”，下面介绍这两座电站采取的防雪措施及其效果。
模块角度可调整为20度或40度
新潟东部太阳能电站(1号系统)由4822个多晶硅型太阳能电池模块(三菱电机公司生产)构成。每个模块的最大输出功率为210W，共计1MW。所发的电力接入东北电力公司的6.6kV配电线路进行销售。不包括并入电网的费用及土地取得费用，建设施工费为43050亿日元。
1号系统的最大特点是，可调整太阳能电池模块的设置角度。根据太阳的角度，夏季(4～9月)将设置角度调整为20度，冬季(10～3月)调整为40度(图2)。调整角度时，需要随着配备泵的运输车的移动，利用压缩空气的作用力，以专用器具来调整模块。
图2 可改变模块的角度
新潟东部太阳能电站(1号系统)可将模块角度调整为20度和40度。调整角度时，需要使用泵以压缩空气调整模块角度。
冬季将模块角度改为40度，这是为了下雪时便于模块上的积雪滑落。为了防止滑落的雪堆积起来遮住模块，还将架台的高度增加到了1.8米。而其他地区的百万瓦级太阳能电站为了减小风力等的影响、简化架台的设计，多数情况下会尽量设置较低的架台。
发电量超过预期
新潟东部太阳能电站(1号系统)运行了约一年，实际年发电量已经明朗(图3)。新潟县开始运营该电站时，曾预计凭借调整角度所取得的效果，年发电量将达到992，092kWh，与角度固定为20度的东京地区发电设备的年发电量992，339kWh相当。
图3 发电量超过预期
新潟东部太阳能电站(1号系统)的发电量预测值与实际值比较。撰写本文时，2012年10月的实际值尚未公开。(本图由《日经电子》根据新潟县的资料作成)
从实际发电量来看，冬季(2011年11月～2012年1月)和夏季(2012年4月、6月～9月)均超过了预测的月发电量。尤其是2012年6月和8月，发电量大幅超过了预测值。新潟县企业局解释，原因是“比往年雨水少、晴天多”。因11月～1月的发电量超过了预期，说明冬季将模块角度改为40度的措施产生了效果。新潟县企业局冬季拍摄的照片也表明，堆积在模块面的积雪很少(图4)。据称，即便有积雪，只要气温略有上升，积雪也会从模块上滑落。因1.8米高的架台产生了效果，模块并没有被落下的积雪埋没。2012年2月，虽然阿贺野市周边地区的积雪深度超过了过去29年间的最大年平均值550mm，但模块并没有被雪埋没，仍然能够继续发电。
图4 避免积雪的影响
为了避免积雪的影响，将架台高度设定为1.8米。积雪较多时，从模块上落下的积雪也能堆积在架台下面。(图：新潟县)
验证追踪系统
新潟东部太阳能电站(1号系统)的另一个特点是，为了进行技术验证而设置了配备有太阳追踪系统的模块(图5)。设置了4.5kW单轴追踪型和4.5kW双轴追踪型两种模块。
图5 利用追踪系统来提高发电量
新潟东部太阳能电站(1号系统)采用了单轴和双轴追踪系统。双轴跟踪型的平均日照量较多。(表由《日经电子》根据新潟县的资料作成)
其中，单轴跟踪型可根据预先设定的太阳位置，利用伺服马达沿着东西方向在+60度到-60度范围内调整模块角度。
双轴跟踪型除了单轴跟踪型的功能之外，还能随着季节改变模块的南向角度。比如，4～7月为20度，8月为24度，9月为35度，10～3月为40度。两种类型均具备强风时使模块变成水平角度、为防止模块积雪而在夜间增大角度后待机的功能。
比较单轴跟踪型与双轴跟踪型的平均日照量就会发现，几乎全年都是双轴跟踪型较多。2012年8月，单轴跟踪型为0.24kWh/m2(发电量为738kWh)，而双轴跟踪型为0.28kWh/m2(发电量为790kWh)。由于两种类型的太阳能电池模块数量和功率调节器的类型相同，因此是跟踪系统的不同使其产生了这样的差别。
据介绍，新潟东部太阳能电站(1号系统)至今尚未发生过导致更换模块及功率调节器等的问题。今后该电站将在测量发电量的同时，继续验证调整角度所产生的效果等。
“平衡式”架台使角度调整更加容易
离开新潟东部太阳能电站之后，记者经由磐越高速公路，沿着北陆高速公路前进，在三条燕立交桥下高速公路，驱车15分钟，来到PVP JAPAN的百万瓦级太阳能电站(图6)。该电站由7200个输出功率为150W的CIS类太阳能电池模块(由Solar Frontier生产)构成，最大输出功率为1MW(图7)。建在了普通废弃物最终处理场的旧址上。
图6 新潟县燕市的百万瓦级太阳能电站
PVP JAPAN运营的“百万瓦级太阳能电站”。在展室和瞭望台的远处可以看到百万瓦级太阳能。周围是大面积稻田。
图7 利用CIS类太阳能电池
燕市的百万瓦级太阳能电站建在废弃物最终处理场的旧址上。占地面积约为4万平方米，最大输出功率为1MW。采用了Solar Frontier的CIS类太阳能电池模块。
运营该百万瓦级太阳能电站的PVP JAPAN是从事电力工程等业务的横滨市窪仓电设公司设立的企业。窪仓电设根据“学校新政”构想，为横滨市的约20所学校设置了太阳能电池，并通过这一举措积累了专有技术。窪仓电设专务董事兼PVPJAPAN代表董事窪仓敏介绍说，那时，该公司就觉得“设置太阳能电池本来就是我们擅长的电力工程”，于是便从2011年前后开始考虑涉足百万瓦级太阳能电站领域。
PVP JAPAN之所以选择容易受积雪影响的新潟县，是为了避免与大型开发商竞争。窪仓敏在2011年底做了调查，结果显示，适合建设百万瓦级太阳能电站的土地基本上都控制在大型开发商手中。例如，取得日本国内的某块土地时，PVP JAPAN提出申请时排在第四位，只能作为候补。
“条件好的土地需要与大型开发商展开激烈竞争。如果是多雪地区，估计大型开发商不会进来。”怀着这种想法的窪仓开始设计适合多雪地区使用的架台。
于是窪仓完成了“平衡式”架台的设计。通过改变用来固定太阳能电池模块的螺钉的位置，就能使安装角度调整为18度和48度。拧下螺钉后，以支点为中心，太阳能电池模块会在取得平衡的状态下活动，因此将其称为“平衡式”。其优点是不需要特殊工具等，“用一根手指即可轻松调整角度”(图8)。
冬季可将平衡式架台调为48度，以便积雪滑落。而且，因为上下模块之间留有间隔，所以落到各模块上的积雪可以降落到地面，从而减少积雪量。
图8 可轻松改变模块的角度
通过改变固定模块的位置，可将模块角度改成18度和48度。因为采用了以支点为中心改变角度的机构，所以调整时不需要很大力气。
在模块之间设置间隙，还有助于减轻风力的影响，从而简化架台设计。架台底座采用了安装较为容易的施工方式，即打入多个钢管桩，并以混凝土固定地面部分。通过动脑筋想办法，缩短了施工期，该工程于2012年7月1日开工，8月22日竣工。
窪仓介绍说，之所以将太阳能电池模块的设置角度设定为18度和48度，是因为相对于33度的基础架台，±15度“比较容易实现”。目前正在实地验证各个角度的发电特性。2012年9月记者采访该发电站时，大部分模块都被设成了18度，部分模块则为了验证效果而设成了48度(图9)。
图9 正在测量发电量的差别
为了比较模块角度所产生的发电量差别，大部分模块被设为18度，部分模块被设为48度。
居民的关注度很高
周围居民对百万瓦级太阳能电站的关注度似乎很高。燕市百万瓦级太阳能电站设有介绍发电量及设施概要的展室，以及可以看到百万瓦级太阳能电站全景的瞭望台(图10)。据说9月1～2日公开百万瓦级太阳能电站时，约600人来到展室和瞭望台参观。
图10 管理大楼显示发电量
位于燕市百万瓦级太阳能电站的管理大楼可实时显示发电量。图为2012年9月13日14点采访该电站时的发电量。天气晴朗。
窪仓电设与PVP JAPAN打算今后继续发展太阳能电池业务。目前正以2013年3月投入运转为目标，在岩手县建设百万瓦级太阳能电站。此外，还将在神奈川县参与向企业出借该县设施的屋顶设置太阳能电池模块的“屋顶出借”业务。
