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众所周知,日本也是一个灾害频发的国家。每年5月到7月,日本各地先后进入梅雨季节,且日本每年在夏秋季时会有多场台风接近和登陆。梅雨和台风带来的强降水在日本各地造成洪涝等灾害。
(来源:微信公众号“PV JAPAN BRIDGE”ID:PVJapanBridge)
为了尽可能减少大雨、洪水带来的泥石流、山体滑坡等次生灾害对太阳能发电设施以及对周边土地的破坏,日本电力公司Smart Energy对泥石流和太阳能发电设施之间的关系进行了研究。
1、地基是太阳能电站要关注的重要问题
Smart Energy维护着日本各地约900座太阳能电站。据该公司统计,在这些电站发生的问题中最多的是“通信异常”,而第二多的则是“和地面相关的问题”。
大型太阳能电站因占地面积大,在建造过程中经常需要砍伐树木,平整坡度。在架台上安装太阳能电池板时,地面平整工作是必不可少的,而这就会导致各种土地问题的产生。
在平整土地后,即使是按照排水计划施工,等待土地表面变得牢固依然需要一定的时间。而在电站彻底建成后,如果任其发展,电站的地基就会逐渐变得不稳定。
所以,电站地面的植被保护和生长、排水路线的微调、土壤表面保护处理等维护是必不可少的。因此,土壤问题是大型太阳能企业最重要的“商业基础”,也是需要特别注意的方面。
由此可见,日本许多太阳能电站都出现了地基问题。那么日本如此繁多的太阳能电站是如何出现的呢?日本太阳能电站用地的标准又是什么呢?
2、从“高尔夫球场”到“大型太阳能电站”
在限制对大型太阳能电站的胡乱开发中,森林法的许可承担着重要作用。根据日本森林法,相关从业者在对面积在1公顷以上的森林进行开发时,有向相关部门获取林地开发许可的义务。违者将被依法叫停林地开发,并在相关部门的监督下将土地恢复原状。
例如千叶县对林地开发许可审查的部分内容:
1、设置太阳能板的区域的流量系数范围为0.9~1.0。
(以下数值作为参照,像耕地多雨量少的地方的流量系数为0.4~0.5,而在森林多雨量多的山区有些地方的流量系数为0.7以上)
2、设置太阳能板的区域必须设置能让地表漫流安全流下的排水设施。且必须采取针对为防止地表侵蚀进行植草工程等对策。
3、平均斜度达30度以上设置太阳能板等设备时,相关从业者需要设计挡土墙、排水设施等防灾设施。
4、在以设置太阳能发电设施为目的的情况下,该地森林覆盖率应在25%以上,残留森林覆盖率应在15%以上。
5、如果填土高度超10米,需要通过对施行中的密度试验和强度试验对填土进行密实度管理。并在施工计划书中对通过土质试验等方式对填土材料进行品质管理予以明确记载。
6、调节池设置的位置应为自然地形的最下流位置,并做好确实能够集水的计划。
(节选)
森林在自然环境中发挥着各种各样的功能,但林地开发许可则着眼于森林保护表层土壤、保护地形并防止洪水灾害的功能。
日本的林地开发许可始于将林地改造为农业用地。到了20世纪80年代,日本泡沫经济的发展达到顶峰,高尔夫球运动得以迅速发展。自此很多林地开始被开发为高尔夫球场用地。而2011年后,日本政府为支持太阳能发电开始以固定价格收购太阳能发电(FIT制度),人们纷纷开始跟风投资太阳能电站。
因此,泡沫经济时代胡乱开发高尔夫球场的情景,主角换做当今的太阳能电站在继续上演。
3、排水量是如何被降低的
林地开发是否能够得到许可,是根据太阳能电站场地内的雨水是否得到妥善处理,和是否会对电站场地外造成洪水风险来决定的。具体来说,是否能够以下公式记载的雨水流量的1.2倍,是是否能够获得许可的重要判断标准。
雨水流量=1/360*流量系数*设计雨水强度*集水区域面积
雨水流量:m3/sec
设计雨水强度:mm/hr
集水区域面积:公顷
如果雨水径流量大,就需要建设大型调节池,并要求对对末流的分流河道是否存在影响进行大规模的调查和相关工程。而不管如何,建设成本都会显着增加,因此排水量如何降低是决定项目能否实施的关键。
流量系数是一个给定值,使用的是日本国家或地方自治体设定的系数。为减少雨水流出量,系数较小的森林地区将无法大面积开发,或无法追加获得商业用地。由于太阳能板安装部分的系数为1.0,因此需要在减少面积上下功夫。
在实际操作中,即使是达到最低限度的要求,太阳能电站从业者也需要采取各种措施和努力才能达到标准。因此,对于太阳能发电厂业主来说,排水问题无论如何都是一个不能忘记且经常需要考虑的问题。
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