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日本:光伏+农业相得益彰 利用太阳能板实现水果种植
作者:管理员    发布于:2021-09-09  15:05:40    文字:【】【】【
农业生产法人Tomato Land Iwaki(位于福岛县磐城市)采用农业先进国荷兰的栽培技术,在玻璃温室中实现了农产品的优质稳定生产。年产量大约为番茄900吨、生无花果30吨、辣椒粉20吨、草莓20吨等。
在销售方面,Tomato Land Iwaki专注于市场出货量发展自己的航线,目前大约有一半正在转向直销和网购等销售方式。
除了用于提高产量的尖端自动化和尖端技术之外,Tomato Land Iwaki于 2012 年 6 月引入了农用型太阳能发电设备。 安装了7套Fujipream跟踪支架系统的硅晶太阳能电池板共18.375kW,在支架下种植了15个品种260株蓝莓苗。
农用型太阳能发电是在农田上架设立柱,在上部空间安装光伏发电设备,实现农业生产与发电之间的阳光共享。 除了出售农作物的收入外,农家还可以用通过出售电力和私人发电的收入来进一步改善农业管理。
Fujipream,东丽工程,TMEIC等提供技术支持
Tomato Land Iwaki 于 2011 年 3 月东日本大地震后,通过Fujipream将农用型太阳能发电引入了磐城市。由于创始人出身农民,Fujipream从进入太阳能电池板制造开始就专注于平衡太阳能发电和农业的太阳能共享(农业型太阳能发电业务),并一直从事示范实验,除了停车场,Fujipream自主研发的太阳追踪式支架系统的面板也提出了农业型应用。
在捐赠太阳能发电设备时,Fujipream 将免费提供给磐城市的农业生产企业,以及将其用于为大型农业设施供电,并在安装设备的场所生产农产品。
作为安装候选,市提出了由4个小组组成的中央批发市场,在市内进行1公顷以上的大规模设施园艺,并与各小组共同协商调查设置位置等。安装工作于 2012 年 4 月开始,并于同年 6 月完成。
固定式和跟踪式太阳能电池板、追踪式支架系统也由Fujipream制造,该公司还为整个电厂提供EPC(工程、采购、施工)服务。使用的功率调节器 (PCS) 由东芝三菱电机工业系统 (TMEIC) 制造,功率调节器将用于固定型和跟踪型。施工工作则交给东丽工程(东京都中央区)来进行。
包括固定型和跟踪型在内的项目总成本约为4亿日元。固定式太阳能发电业务已被农林水产部“区域回报型可再生能源早期示范建设项目”纳入补贴项目,部分利润将用于区域回报类型业务。具体而言,售电收入的5%将用于改善福岛县磐城农业高中的培训环境。
跟踪型设备是由Tomato Land Iwaki 自己从金融机构贷款建造的。
如果农用太阳能发电走上正轨,“农业收入”+“售电收入”的新型农业将成为可能。除了本地生产本地消费能源外,如果将售电收入再投资于区域振兴,可能会成为催生新产业的动力。
太阳能板实现水果种植的实例
在20 kW 的面板下每年收获 1 吨蓝莓
将15 块太阳能电池板安装在一个单元中,太阳将由一个 2 轴操作系统跟踪。 15 块面板之间留有间隙,以便阳光可以从中穿过。 由于太阳的路径是根据日期和时间自动计算的,因此即使在多云和几乎没有直射光的情况下也可以跟踪太阳。
与太阳能电池板固定的情况相比,发电量将增加1.4至1.5倍。 所有产生的电力都在农场设施内部消耗。 本项目在运行中的两年间,几乎没有故障,只更换了一个传感器的相关部件。
蓝莓树不是直接种植在跟踪系统下方的地面上,而是植根于盆栽泡沫树脂培养基中,并通过管道进行水培栽培。 从栽培第二年夏天开始,一个夏天就出货了约1吨。但根据研究,发现一些阴影对收获没有显着影响。
在输出功率为 1 MW 的面板下种植 1500 个无花果
一个跟踪系统将 25 个太阳能电池板(总共 5.5kW)连接到一个 5m 高的柱子上。 与早先建设的蓝莓农场型太阳能发电设施相比,增加了单位台数,扩大了规模。 2 轴跟踪系统也得到了改进。 计划是在面板下方的空间种植和培育约 1,500 棵无花果。它是日本最大的农场型太阳能发电设施之一。
2013年农林水产部放宽了对农用太阳能发电的规定,在发电设备阴影导致农作物减产的前提下,暂时将支柱基础转为农田。 一项文献调查的结果显示,无花果种植几乎不受临时阴影的影响。
磐城市建设日本最大的农用式太阳能发电站
Tomato Land Iwaki 负责人本木说:“我对太阳能共享感兴趣很久了,所以我借此机会独立研究,并开始调查即使在面板的阴影下对生长也几乎没有影响的作物。蔬菜在阴影中生长虽然很容易脱落,果树可能会被遮荫,但对果实的生长影响没有那么大。水稻也相对不受阴影的影响。
基于蓝莓的成功,Tomato Land Iwaki 决定开始发展更大规模的农业型太阳能发电业务。
2014 年 12 月 8 日,Tomato Land Iwaki 在磐城市平下神谷南部的农场建造了一个约 1MW 的大型太阳能发电厂,并举行了竣工仪式。关联公司Agripark Iwaki的草莓园的一部分被改建为农田。安装了 75 个 Fujipream 跟踪太阳能发电系统(共 412.5kW)和 2480 个固定太阳能发电系统(共 558kW)。两者都使用FIT向电力公司出售电力。之前推出的农用型太阳能发电是将产生的电力用于农业设施的自用型,但这次将全部使用 FIT 出售。

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