日本市原的鋁合金工廠以逆向思維將屋頂建成百萬光伏電站
千葉縣市原市海岸，石油、化學、機電等大型工廠林立。經營鋁合金窗等大廈和住宅用建材的FUJISASH的千葉事務所(千葉工廠)就在其中一角(圖1)。
圖1：FUJISASH的千葉工廠
從鋁的熔接到成型材料、擠壓成型、表面處理、窗框等的加工和組裝一條龍制造。
左下方的2棟倉庫和中央的鋁制造棟的一部分設置了太陽能電池板(攝影：FUJISASH)
這座工廠的廠房屋頂上設置了百萬光伏電站。
FUJISASH建設百萬光伏電站是為了“加固建筑和改建屋頂”，目的雖然與光伏發電沒有直接的關系，但卻成為了建設電站的一大因素。
自從泡沫經濟破滅后，因為需求減少，該公司一直在困境中掙扎。2008年的雷曼危機又雪上加霜。工廠等的設備投資因為資金不足，難免有一部分遭到擱置。
1965年建成的千葉工廠也是如此，雖然設想的運轉壽命為幾十年，但應對老化的投資卻只能一拖再拖。
后來，該公司的業績漸漸好轉，連續7年實現盈利。之前的債務也得以償還，時隔18年后，該公司在2015財年恢復了分紅。包括千葉工廠的老化對策在內，也具備了向工廠改造等進行投資的條件。
就在此時，日本實施了可再生能源固定價格收購制度(FIT)。該公司不禁產生了一個念頭：能不能靈活利用通過FIT獲得的光伏發電事業的收益，為千葉工廠等主力工廠改造屋頂、加固廠房?
將改建屋頂和建筑抗震加固打包租賃
要在工廠或建筑物屋頂設置太陽能電池板時，就要對耐荷載不足加以補足的屋頂改修等，會成為額外負擔。甚至有因此而放棄導入的情況。
對此，不二sash發揮了逆向思維：將無論如何也避免不了的改修和補強工程，與光伏發電系統的設置加在一起，作為一體化投資業務，從而將改修與補強的追加負擔最小化。
具體來說，就是簽訂包括屋頂和建筑的改建、加固和光伏發電系統的租賃協議，用售電收入來支付租金。O&M(運營及維護)也包含在租賃范圍之內。
按照計劃，售電收入基本上會高于租金，因此還有助于增加利潤。這個計劃不僅無需初期投資，就能解決建筑的改建、加固的難題，還能帶來新的收益來源，對于FUJISASH可謂好處多多。
在向多家企業征集的計劃方案中，FUJISASH最終選中了歐姆龍現場工程公司(東京都目黑區)的方案。將EPC(設計、采購、施工)服務和O&M承包給了該公司。租賃方式中的融資由芙蓉綜合租賃負責。
FUJISASH在財報中公開了“售電+改建事業”的收支情況。2014財年(截至2015年3月)的售電收入為5200萬日元，售電費用(租金)為4400萬日元，2015財年(截至2016年3月)的售電收入為5100萬日元，租金為5000萬日元，一直保持盈利。
FUJISASH從2013年開始研究這一機制。首先敲定的應用對象，是千葉工廠已不使用，而作為倉庫租給物流公司的廠房(圖2)。
圖2：首先在作為倉庫出租的2棟設置
屋頂也進行了改建。在右下圖中，遠處是世界最大級別的室內型測試設施“幕墻測試中心”(攝影：FUJISASH)
這兩棟廠房不需要全面加固，只要稍加修繕，解決屋頂的漏雨即可。收購價格為36日元/kWh(不含稅)，輸出功率為1.376MW的光伏電站已于2014年3月開始售電。這是市原市第一座建在工廠和倉庫屋頂的光伏電站。
因為最初建設的光伏電站的發電量超過了預期，所以對于千葉工廠的其他廠房和工廠，該公司也考慮沿用相同的機制。
上游工序棟溫度高，不能鋪設電池板
千葉工廠鋁制造棟的發電系統，是以首先在倉庫建設的1.376MW光伏發電系統為基礎進行的“增設”，太陽能電池板的輸出功率為1.375MW(圖3)。整體的總輸出功率為2.751MW。
圖3：鋁制造棟也通過“增設”設置
在負責加工和組裝工序的部分設置(攝影：FUJISASH)
增設后功率調節器(PCS)的輸出功率為1.99MW，是高壓配電線的并網上限。逆變器采用東芝三菱電機產業系統(TMEIC)的產品。
不停運，不影響生產效率
出于維持業務運營的需要，很難讓千葉工廠的鋁材制造流程停止運轉。因此，在改建屋頂、加固建筑和設置光伏發電設備的時候需要采取相應措施，以防影響鋁材和加工產品的制造、供貨(圖4)。
圖4：鋁制造棟的加固
設置不能影響制造和供貨。在建筑外支柱(上)、內支柱間的垂直支撐(左下)、支柱腳部追加了加固材料(右下)(攝影：FUJISASH)
加固建筑采用的方式是在建筑外支柱(外框架)、內支柱之間的垂直支撐、內支柱的腳部追加加固材料。其中，加固內支柱頗費了一番工夫。
因擠壓成型后的鋁材長度約50m，加工和組裝工序使用的鋁材也長達約6m等，為了高效率處理這些長材料，鋁制造廠房很長。
在寬40m、長500m的狹長空間中，為了提高生產效率，內部沒有設置間壁等。一般來看，保持這樣的結構不變，追加抗震加固很難實現。
此次，FUJISASH通過將外框架、支柱間的垂直支撐，以及支柱腳部的加固材料加以合理組合，在維持生產效率的同時，使廠房加固也達到了所需的水平。
還考慮到了廠內的通行
需要考慮的因素不只是建筑內的生產工序。在寬敞的千葉工廠內，鋁材和產品的進出貨、施工人員和材料的進出非常頻繁(圖5)。
圖5：進出貨和施工相關的人員、貨物出入非常頻繁
通過協調安排，沒有影響工廠的整體生產安排。
圖像是作為倉庫出租的廠房。可以看到安裝了用來檢查光伏發電設備的簡易樓梯(攝影：日經BP社)
因此，改建屋頂和加固建筑、運入設置太陽能所需的資材和施工都要見縫插針地進行。按照建筑抗震加固、改建屋頂、設置太陽能的次序進行了施工。
根據工廠的整體日程安排，在周六周日工廠進出少的時候運入光伏發電設備，在工作日則根據工廠的運營情況施工。
負責EPC的歐姆龍現場工程公司也參加了協調抗震加固和屋頂改建日程的會議，實現了信息共享，從而使工廠運營所受的影響降到了最小。
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