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太阳能发电事业中土木工程的重要性
随着日本许多地区年复一年地持续创纪录的降雨,越来越多的太阳能发电站由于各种原因出现了斜坡坍塌,土壤和沙子流到了场外,即使没有造成严重的破坏,水在地面某些区域的持续流动也会造成水土流失,形成水渠。
例如,已经坍塌的山坡必须通过土木工程再次进行再次修复。在一些情况下,地基周围的土壤流失导致地面原有的承载力受到影响,阵列(固定在支架上的太阳能电池板单元)被损坏,同样需要进行修复工作。
受到自然灾害影响的太阳能发电厂亟待修复
即使将森林和山坡作为太阳能发电站的用地,也可以根据森林开发许可等要求的内容进行适当的设计和施工,适当地进行砍伐和筑堤,适当压实土壤。如果可以实现适当的雨水排放,可以在一定程度上保持稳定状态。
然而,有许多例子表明,太阳能发电厂优先考虑不将土壤转移到场外,并使用过多的填料进行筑堤,且筑堤后的土壤处理不充分。这也许是开工后导致土木工程事故的原因之一。
在此背景下,与太阳能发电设备一样,出现了一种强调所谓预防性维护的操作趋势,即通过定期监测现场状况,将土木工程系统的问题降到最低。通过在出现问题的第一时间采取适当的措施,可以防止重大的土木工程问题,如重大的阵列损坏或山体滑坡事故。这将比从重大事故中恢复更容易,成本更低,而且还能减少售电损失的可能性。最重要的是,不会失去周边地区的信任,将是太阳能发电厂长期运营不可替代的优势。
现在也已经出现了可以为此类太阳能发电厂实现土木工程系统预防性维护的服务。由已然在公共工程方面取得许多优异成就的地理系统公司(Geosystem,大阪西区)提供。该公司参与了土木工程系统的整个过程,从初步调查、发展规划、设计和施工,到竣工后的定期检查和维护。它还开发和提供土木工程所需的材料和施工方法,而这样的公司为太阳能发电提供服务仍然是罕见的。
最近频发的山体滑坡引起了人们对太阳能发电发展的担忧,因为建设在山区森林中的太阳能发电厂发生山体滑坡的风险较高。在此背景下,县政府已向持有都道府县的林地开发许可进行开发的项目的发电企业发出通知,要求他们检查、评估和整改土木工程和结构状况。这一举措也回应了人们对太阳能发电厂发展中土木工程带来的问题的担忧。
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防止坡面水土流失的各种方法
地理系统公司(Geosystem,大阪西区)的特殊优势在于其在斜坡和边坡上建造加筋土挡土墙的方法。它曾建造了绿化型挡土墙和混凝土型挡土墙。据称,该公司已经建造了18,000多个公共工程项目和超过300万平方米的墙面面积。此外,还有受灾地区的修复工作成果约4,000例。
绿化型(上)和混凝土型(下)挡土墙示例
此外,该公司有能力使用各种方法进行土地开发。地理系统公司(Geosystem,大阪西区)公司之所以支持各种方法和材料,而不仅仅是内部开发的方法和材料,是因为要因地制宜,而不是仅仅局限于自己的方法和材料,固步自封。
其中,“土工格室法”是一种通过填充可以与当地土壤和碎石紧密承载的蜂巢状树脂模板来硬化地面和斜坡的方法,以防止地表土壤的侵蚀。图 3 )。无需大型重型机械或搅拌车即可安装。
其中,“土工格室法”(geocells)是由高强度热塑性板材焊接而成的网状格室结构。运输过程中可灵活折叠,使用过程中可伸展并填入石子或混凝土,可形成具有强大侧向约束和刚性的结构。是一种防止地表和斜坡水土流失的方法。它可以在不需要大型重型机械或搅拌车的情况下进行施工。
无需大型重型机械或搅拌车
使用泥土和碎石进行人工施工即可
这种方法适用于正在运行中的太阳能发电厂,用于加固和修复调节调节池的侧壁和斜坡,并管理形成水渠的路径,而不会对太阳能电池的正常运作造成影响。
此外,利用具有防止土壤侵蚀功能的植被垫的施工方法也被广泛用于太阳能发电厂。通过粘附在地表的土壤上来防止土壤侵蚀。雨水通过过滤器被导入。这让雨水流过而不干扰土壤,使水保持清洁。
防止水土流失的植被垫
(施工前后对比)
这种方法经常被应用于已经形成水渠的太阳能发电厂。施工后,不再形成水渠。它也可以应用于排水渠道。一条平时不排水,只在大雨时运作的排水渠,可以作为一条通常布满绿色植物的沟渠进行管理。
在太阳能发电厂中使用植被垫的示例
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对土木工程系统进行实时监测
如何对太阳能发电厂的土木工程系统进行检查?最近,它们被越来越多地用于评估在二级市场上的销售,即把运行中的太阳能发电厂卖给其他公司。
首先,用无人机进行航拍。这与检查太阳能电池板的目的相同,在鸟瞰整体的同时,寻找土木工程施工表面的异常或有异常迹象的区域。
无人机航拍示例
无人机检查还支持对热分布图像进行航拍,以检测太阳能电池板的异常情况。然而,太阳能电池板下方的地面状态无法用无人机在空中拍摄。在土木工程运维服务中,通常根据航拍采集的阵列间情况进行判断,然后人工前往检查太阳能电池板下可能出现异常的区域。通过这种方式,了解产生土木工程问题的情况和原因,并提出解决方案。
原标题:太阳能发电厂土木工程预防性维护服务 以应对雨水造成的山体滑坡等风险