在攔水大壩的“壩體”上鋪設太陽能電池板，建設百萬光伏電站——兵庫縣企業廳挑戰了這種全新的空間利用方式。

這就是在兵庫縣加古川市的權現大壩上設置的約1.76MW“權現大壩光伏電站”。據稱，利用壩體的光伏發電（圖1～2）在日本屬首次。

圖1：在壩體上鋪設了6912張太陽能電池板
（攝影：日經BP社）

圖2：從加古川河抽水提供工業用水的權現水庫
（攝影：日經BP社）

權現水庫于1981年建成，主要負責提供工業用水。該水庫不是攔河蓄水，而是從附近流過的加古川河抽水的揚水式水庫。目的是穩定提供工業用水。

權現大壩是一座由巖石和沙土堆積筑成的“堆石壩”式大壩。

之所以利用水庫的壩體修建光伏電站，是因為其具備光伏發電所需的所有條件。權現水庫的壩體幾乎朝正南方（圖3）。

圖3：幾乎朝正南方向 （攝影：日經BP社）

而且，壩體與地面的傾斜角約為22度。水庫位于日本國內為數不多的日照量充沛的瀨戶內海地區附近。

利用約22度的傾斜面的優點是，角度接近日本理想的光伏電站設置角度約30度，能夠鋪設更多的太陽能電池板（圖4）。

圖4：采用上下設置的方式，電池板之間的陰影影響較小，能近距離配置

考慮到了不損害水庫的功能

據稱，電站的設計和施工費了不少心思。因為是在斜坡上設置電池板，而且不能破壞水庫原本的功能，也不能影響水庫的管理。

在壩體上設置構造物的嘗試在任何領域都沒有先例。據稱設計標準等是一邊與水庫所屬的國土交通省協商，一邊摸索著確立的。

壩體的改變必須控制在最小限度。已知，若遵守“架臺地基埋入地下的深度在40cm以內”、“距離壩體表面的地基高度在30cm以內”、“地基的設置面積在整個壩體的15％以內”、“承重條件為350kg以下/m²”等設計條件，在強度上就沒有問題。

但完全滿足這些所有條件并非易事。權現大壩光伏電站不同于普通的百萬光伏電站，對高度和表面積都有限制，因此很難使用體積較大的地基。而對深度的限制，也無法使用需要深埋到地下的樁基。

此外，還不能妨礙壩體的觀測和維護。

看起來很牢固的壩體其實一直在因自重的壓力等在變形。需要每月觀測一次是否有異常跡象。觀測時利用以一定間隔在壩體上橫向設置的標柱，測量水平方向和垂直方向的變化（圖5）。

圖5：壩體觀測用標柱。每月測量一次。電池板的設置不能影響觀測（攝影：日經BP社）

為了在觀測時不阻擋壩體橫向的視野，不能在標柱上下1m、合計寬2m的范圍內設置電池板。這樣的地方共有兩處。

另外，考慮到壩體表面維護和修繕時的操作性，太陽能電池板及收納供電線纜的機架在高出壩體表面1m的位置與壩體平行安裝（圖6）。這樣，無需鉆到電池板下方，就能目視檢查壩體。

圖6：高1m，與斜坡平行設置。考慮到了壩體的檢查等（攝影：日經BP社）

施工和維護時也基本能站著操作，還可以減輕施工人員的負擔。不過，架臺和地基的載重增加，架臺的材料也增加，導致了成本上升。

通過投標進行公開征集，發電站的EPC（設計、采購、施工）服務由日本COMSYS負責。太陽能電池板采用松下制造的多晶硅型產品，光伏逆變器（PCS）由東芝三菱電機產業系統（TMEIC）制造。

由下向上設置，提高安全性

在22度的斜坡上施工，在壩體的上面和下面各配置了吊車，一直將材料搬運到設置場所附近（圖7）。

圖7：用吊車搬運材料。右上方是臨時存放處。（攝影：日本COMSYS）

除了壩體下方的空地之外，還在觀測用標柱前后2m的范圍內設置臨時存放處存放了材料。

壩體下方配置了最大能吊起60噸重貨物的吊車，壩體上方的道路上只限25噸的吊車。結果，兩頭的吊車都無法為壩體正中間附近的部分區域搬運材料，必須要人工搬運。

不僅是地基，架臺和太陽能電池板也是按照從壩體下方到上方的次序設置的（圖8）。據稱這樣做一是出于材料運送的原因，二是有助于確保安全性。

圖8：從操作性和安全性出發，自下而上設置。（攝影：日本COMSYS）

從壩體下方的空地和臨時存放處到設置場所，施工人員要在斜坡上步行搬運材料。22度的傾斜角度不僅陡，而且壩體表面的巖石有不規則凹凸。并且，小塊石頭中有一些還是浮石。

在這種斜坡上搬運材料，雖然向下搬運比較輕松，但據稱向上搬運的安全性更高，因此是自下而上設置的。還有的地方需要從壩體上方吊下繩子，用來支撐施工人員身體來施工的。

為了不在斜坡上滑到，施工人員經常需要用力蹬住腳作業，因此，連日施工鄰近周末時，據稱有些施工人員的腳會很累。