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能源先驱:农业太阳能的新模式

2020-06-09 09:59:50 上海弘竣实业有限公司 阅读

日本"千叶生态能源"于6月1日发表了将太阳能设备(营农型太阳光发电设备)和电动汽车(EV)组合使用,以志于构建城市近郊农村,低碳化及便于灾害支援的新型光伏模式。同时表示此项目已将于今年5月正式启动。

该项目将以该公司旗下的太阳能共享公司“千叶市大木户能源1号机(千叶市)”为实证据点来进行实施。

一般来说,“太阳能共享(solar sharing)”是指在农业用地上支起支柱,在上面设置太阳光发电设备等发电设备,使农业和发电事业两立。

随着引进移动式蓄电池(开始时为固定式蓄电池),发电后的电力不进行售卖电,可用于住宅内或电动农具等。

其构想是通过确保该太阳能共享和EV移动性组合的电源和移动手段,以建设灾害时也能发挥作用的移动性和使用移动式蓄电池的灾害支援模型(农村BCP)为目标。

此外,在正常情况下,将利用它们来最大程度地将电力设备引入在诸如人员流动,农产品运输和除草控制等,农业工作中也可能实现的电力化区域,以便达成农业低碳化目标。

该计划预定在2021年6月之前报告该示范项目的初步结果。

农村BCP

BCP指的是,业务连续性计划(Business Continuity Planning)的缩写。

“业务连续性计划”是一套基于业务运行规律的管理要求和规章流程,它能使一个组织在突发事件面前能够迅速作出反应,以确保关键业务功能可以持续进行,而不造成业务中断或业务流程本质的改变。

而“业务连续性”是指企业有应对风险、自动调整和快速反应的能力,以保证企业业务的连续运转。

一般来说企业重要应用和流程提供业务连续性应该包括以下三个方面。

1.高可用性(High availability)。它是指提供在本地故障情况下,能继续访问应用的能力。无论这个故障是业务流程、物理设施,还是IT软硬件故障。

2.连续操作(Continuous operations)。 它是指当所有设备无故障时保持业务连续运行的能力。用户不需要仅仅因为正常的备份或维护而需要停止应用的能力。

3.灾难恢复(Disaster Recovery)。它是指当灾难破坏生产中心时,在不同的地点恢复数据的能力。

同时,上述三个部分不是相互孤立的,是相互关联,而且有交叉的。

突发情况及灾害的应对

与此同时,确保在农村地区发生灾害时,也可以使用新的“可再生能源电源”和移动手段的实证事例,是从“令和元年房总半岛台风”的经验中总结并提出的。

其背景是,近年来日本全国的加油站数量有逐年减少的倾向,自然灾害发生的时候由于停电和交通网络的瘫痪,加油站长时间无法运作并起不到作用,特别是农村地区的风险特别显著。

根据资源能源厅的数据,全国性的加油站从2014年度末的33510处减少到2018年度末的3070处。

今后,日本继续发生自然灾害事件并不难预测,在农村作为主要移动手段的汽车,因严重的灾害受限时,作为农村的生命线急需能够找到代替以汽油驱动为主的新的移动手段。

因此电动汽车(EV)自然而然的受到了农村的关注。

实际上,在平成30(2018)年9月发生的北海道胆振东部地震中,设置了家用太阳光发电设备的住户,其中有85%的房屋将其作为紧急用电源使用,大幅弥补了灾害带来的不便。

在上述紧急情况下,如果导入了自家消费型太阳能发电设备和蓄电池的话,就有可能填补停电带来的问题,减少人为灾害和经济损失。

太阳光发电设备有“独立运转功能”的模式,可以将发电的电力从独立运转插座中利用。

如果有蓄电池的话,可以在夜间使用白天开车充电的电力。在灾害发生时周围的电力中断的情况下,光是能提供稳定的灯光照明这一条,就能大幅缓解因灾害带给人们的的精神压力。

另外,就算没有蓄电池,发电系统白天也可以照样运作,因此,就算退一万步来讲,光是在没有电源供应的情况下,也能提供应急使用就拥有独特的价值。

拓展农村可再生能源

“千叶生态能源根”据资源能源厅的数据估算,直接投入日本农业的能源中有94.1%是化石燃料。

在世界性脱化石燃料潮流中,农业的能源转移是当务之急,因此,农村的可再生能源电源的扩大是必要的。

此次的实证据点千叶市大木户Aguri能源1号机(千叶市),作为大规模太阳能共享设备,于2018年3月竣工。

在设备下的农田里栽培了大蒜。另一方面,在农田使用的农具中依然使用了化石燃料。

该公司希望通过这项实证事业,提出利用可再生能源电源使农具电动化的方法。

这个发电站,发电和营农都由千叶生态能源(千叶市)负责。该公司是千叶大学的风险企业,是营农型太阳光的先驱。

在该设备运行一年左右后,迎来了第一次考验。2019年9月18日是日本千叶县15号台风登陆后的9天。

在周边的农田,很多塑料大棚都损坏了。可是“千叶市大木户阿古力能源1号机”的设备完全没有损伤。

因为营农型太阳光的农机在其下面工作,加上高度约为3m,比一般的地面设置型太阳光更高,而且支柱的间隔也更大。

因此,在强风持续吹拂时的耐负荷性等设备强度,需要考虑到比通常的地面设置型还要高。

其基杆是螺杆桩,支柱是铝材。桩子基础有利于低成本化,但另一方面也有因安全性而产生疑问的情况。

但是,在周边强风造成的灾害不断发生的情况下,从该发电站的设备并无损伤来看,只要适当使用,就可以确保足够的耐力。

在自然灾害频繁的日本,其农村地区因为人口稀少,并老龄化问题日益严峻。

急需利用新能源打造一个能在灾害发生时,迅速提供在地居民应急的电力供应,并尽可能减少对生产的影响的系统。

营农型太阳能的发展不仅是针对太阳能行业的,同时也是农业的福音,农业与光伏产业一体化也侧面证明了光伏产业的多元化与重要性。


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