旭硝子關(guān)西工廠高砂事務(wù)所地處兵庫(kù)縣中南部播磨沿岸重工業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)。作為液晶電池板用大型玻璃基板的核心工廠，這里在2000年代支撐了該公司主力業(yè)務(wù)的發(fā)展。現(xiàn)在，裝機(jī)容量約為5兆瓦的百萬(wàn)瓦級(jí)光伏電站已經(jīng)在事務(wù)所的屋頂上建成，并于2013年3月開(kāi)始售電。

輕量化電池板使設(shè)置面積增加2成、輸出功率增加1兆瓦

對(duì)于發(fā)電業(yè)務(wù)，旭硝子強(qiáng)調(diào)“這只是在開(kāi)展材料企業(yè)的本分業(yè)務(wù)，并未把售電收益放在第一位”。該公司將把這里作為運(yùn)用、驗(yàn)證所開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能電池板及發(fā)電系統(tǒng)部件和技術(shù)的平臺(tái)。

而之所以選擇在高砂事務(wù)所建設(shè)，是因?yàn)檫@里的屋頂可用面積大。該事務(wù)所的總占地面積約為38萬(wàn)平方米。太陽(yáng)能電池板設(shè)置在事務(wù)所內(nèi)多棟建筑的屋頂，總面積約為7萬(wàn)平方米。因?yàn)槭遣ＡЧS，這里原本就利用超高壓輸電線供電，即使發(fā)電規(guī)模在2兆瓦以上，也比較容易接入電網(wǎng)。

此次的百萬(wàn)瓦級(jí)光伏電站具有一大特點(diǎn)。采用的輕量型電池板雖是百萬(wàn)瓦級(jí)光伏電站常用的晶體硅類太陽(yáng)能電池板，但重量卻不到老式產(chǎn)品的1/2，這樣，即便是原本承載能力不夠，無(wú)法安裝的屋頂，也可以安裝太陽(yáng)能電池板（圖1）。與使用老式太陽(yáng)能電池板相比，電池板的設(shè)置面積大約增加了2成，增加的面積約為1.3萬(wàn)平方米，輸出功率約為1兆瓦。這是世界上第一個(gè)在屋頂設(shè)置輕量化太陽(yáng)能電池板達(dá)到約1兆瓦的光伏發(fā)電項(xiàng)目。

圖1：在承載能力差的屋頂上設(shè)置了約1兆瓦輕量化太陽(yáng)能電池板（攝影：旭硝子）

在承載能力不夠的屋頂上設(shè)置太陽(yáng)能電池板時(shí)，過(guò)去采用的主要是兩種方法。一種是實(shí)施加固施工，提高屋頂?shù)某休d能力。但這種方法會(huì)加大設(shè)置成本。另一種是減少設(shè)置的電池板的數(shù)量，使其符合承載能力。但此時(shí)，因?yàn)樵O(shè)置的太陽(yáng)能電池板少，發(fā)電量也會(huì)相應(yīng)減少。

保護(hù)玻璃厚度減少3/4

減輕太陽(yáng)能電池板的重量后，可以降低設(shè)置對(duì)于屋頂承載能力的要求，大大放寬對(duì)于設(shè)置屋頂?shù)南拗?。過(guò)去因?yàn)槲蓓數(shù)某休d能力不夠而與太陽(yáng)能電池板無(wú)緣的建筑和住宅，其實(shí)都存在屋頂設(shè)置型光伏發(fā)電系統(tǒng)的可能性。而且，對(duì)那些對(duì)太陽(yáng)能電池板的設(shè)置密度存在限制的屋頂，還可以提高設(shè)置密度。

比如，此次安裝電池板的屋頂多數(shù)承載能力在20公斤/平方米以上。這些屋頂上安裝的是由三菱電機(jī)制造，1枚重達(dá)21公斤，單位面積重量為12.5公斤/平方米的太陽(yáng)能電池板（圖2）。但有些屋頂?shù)某休d能力僅為10公斤/平方米。出于承載限制，這樣的屋頂上無(wú)法設(shè)置單位面積重量達(dá)到12.5公斤/平方米的太陽(yáng)能電池板。轉(zhuǎn)而設(shè)置的是Fujipream制造的太陽(yáng)能電池板，這種電池板1枚重9.5公斤，單位面積重量為6.4公斤/平方米，均比老式電池板輕了約1/2。在設(shè)置了太陽(yáng)能電池板的約7萬(wàn)平方米屋頂中，約1.3萬(wàn)平方米屬于此類。

圖2：在承載能力為20公斤/平方米以上的屋頂上設(shè)置了約4兆瓦老式太陽(yáng)能電池板（攝影：旭硝子）

所設(shè)置的共2萬(wàn)906枚晶體硅類太陽(yáng)能電池板中，1萬(wàn)6226枚是三菱電機(jī)制造的老式產(chǎn)品，發(fā)電量約4兆瓦；其余4680枚是Fujipream制造的輕量型太陽(yáng)能電池板，發(fā)電量為約1兆瓦。

輕量型的太陽(yáng)能電池板的保護(hù)玻璃使用的是旭硝子制造的化學(xué)強(qiáng)化玻璃“Leoflex”。這種產(chǎn)品在維持保護(hù)玻璃強(qiáng)度的同時(shí)，厚度從原來(lái)的3.2毫米減小到0.8毫米，重量減輕到了過(guò)去的1/4。保護(hù)玻璃的重量占到晶體硅類太陽(yáng)能電池板總重量的7成以上，對(duì)于輕量化居功至偉。旭硝子不僅供應(yīng)玻璃，還向Fujipream提供了最佳的使用方法。

但新型玻璃與老式的保護(hù)玻璃相比，存在成本升高的問(wèn)題。但是，由于新型玻璃制造采用的是與液晶面板玻璃基板相同的浮法工藝，易于發(fā)揮量產(chǎn)效果，今后隨著使用量的增加，成本有望下降。