中国能源资讯网札幌市东部的农业体验交流设施“札幌SATO LAND”，在约74公顷的广阔土地上建有花圃、农场、草坪公园和BBQ广场等，除了休闲娱乐及收获体验外，冬季整个场地全部变成玩雪的场所等，每年有50万市民嬉戏。
2013年3月，该设施南邻的2MW光伏电站开始了售电，即由大型住宅商土屋控股公司建设和运营的“土屋太阳能工厂札幌”(图1)。是在札幌市所有的闲置土地上建设的。
图1：“土屋太阳能工厂札幌”全景(摄影：土屋控股)
为防冬季降雪，由15张(5列×3排)太阳能电池板构成的阵列(电池板的设置单位)以40度的设置角和阵列最低部位距离地面1.5m、最高部位距离地面约4m的设置高度安装在架台上。阵列与阵列之间的间隔约为1.3m，整齐划一的黑色CIS化合物型电池板群宛若一座巨大的纪念碑(图2)。
图2：为防积雪，以40度的设置角和1.5m的设置高度设置电池板(摄影：日经BP社)
“土屋太阳能工厂札幌”的特点不仅是这种应对积雪的架台设计，百万光伏电站围栏前面还有供参观者使用的停车位，那里展示着三种住宅屋顶用光伏发电系统的模型(图3)。
图3：设置了介绍屋顶光伏发电施工方法的实物大小结构模型(摄影：日经BP社)
在无落雪屋顶以45度角设置电池板
之所以在百万光伏电站前面展示屋顶光伏发电设备的结构模型，是“为了改变市民心中的‘冬季因积雪而无法发电的光伏发电在北海道毫无用处’的印象”，该公司专务大吉说。包括暖气的热能在内，北海道冬季使用的能源量比较多。但太阳能因积雪会覆盖住电池板等原因，很多观点认为“无法期待冬季的发电量”。新建住宅的光伏发电系统配备率不到1成，其原因就包括对太阳能有这种负面印象。
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土屋控股集团旗下的土屋HOME一直致力于住宅光伏发电设备的设置业务。在这一过程中得知“只要改良架台的设置方法，并选择适当的电池板，是能够使冬季发电量最大化的”(大吉专务言)。
在百万光伏电站前展示的三种屋顶光伏发电系统安装模型，就介绍了该公司的这一成果。这三种模型分别是：(1)在屋顶平坦的“无落雪屋顶”以15度的设置角设置电池板(图4);(2)在无落雪屋顶设置架台，以45度的设置角和1m的设置高度安装电池板(图5);(3)在坡度为31度的“落雪屋顶”上直接安装电池板(图6)。均与百万光伏电站一样，设置了21张(2.1kW)Solar Frontier制造的CIS化合物型薄膜太阳能电池板。
图4：在无落雪屋顶以15度的设置角设置电池板(摄影：日经BP社)
图5：在无落雪屋顶以45度的设置角和1m的设置高度设置电池板(摄影：日经BP社)
图6：在坡度为31度的落雪屋顶上设置电池板(摄影：日经BP社)
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以积雪对策使发电量增加24%
“无落雪屋顶”，是以“强化建筑物的结构，将降雪储存在平坦屋顶上”的想法设计的。无需除雪，因也无需落雪用空间，因而在北海道内的采用在增加。在这种平坦的屋顶上以小角度设置电池板的模式(1)目前在北海道内最为常见。不过，这种方法一旦积雪的话，电池板整体都会被雪覆盖，在雪融化之前几乎不会发电。
因此，土屋HOME想了在无落雪屋顶上，固定地上型光伏发电设备使用的那种大型架台，以45度的设置角和屋顶距离阵列最低部位为1m的设置高度安装电池板的方法，即模式(2)。45度的坡度能让积雪滑落，同时利用1m的设置高度，能防止阵列前滑落的积雪堆到电池板最低部位，妨碍电池板上的雪继续滑落。采用1m的设置高度还便于风通过，因此同时也是风压措施。
另外，模式(3)是对在落雪屋顶(斜坡屋顶)上安装电池板时的“漏雨”采取的周全对策，土屋HOME还与电池板厂商合作，展示了自主开发的安装方法(图7)。
图7：自主开发了在斜坡屋顶上设置电池板的方法(摄影：日经BP社)
比较这三种结构模式设置的太阳能电池板的发电量，效果非常明显。自2013年4月投入运转以来，在截至2016年4月的约3年里的总发电量为：(1)在普通的平坦屋顶上以15度的设置角度设置为4658kWh;(3)在31度的斜坡屋顶设置为4462kWh;而(2)在平坦屋顶以45度的角度和1m的高度设置则达到5783kWh。同样是在平坦屋顶设置，采取积雪对策的发电量增加了24%，设备利用率超过了10%。
固定在混凝土制“筏基座”上
“土屋太阳能工厂札幌”也运用了在住宅光伏发电领域积累的知识经验。CIS型电池板以40度的设置角度和1.5m的设置高度施工。将设置角度由屋顶型的45度改为40度是因为，通过降低阵列最高部位的高度，可以减少投射到阵列上的影子。该公司判断认为，缩窄阵列间隔设置2MW的电池板在业务上更为有利(图8)。光伏逆变器(PCS)采用在百万光伏电站中备受好评的东芝三菱电机产业系统(TMEIC)的产品。
图8：百万光伏电站采用40度的设置角(摄影：日经BP社)
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施工方面的最大课题，是应对松软地基的基础设计。土屋HOME生产技术部施工课主管松本隆宽说，“由于电站靠近湿地，地耐力弱，不能使用桩基，而普通的承台基础又会下沉。因此，在地面铺设了筏状混凝土板，再在上面固定架台的方法”(图9)。这也应用了住宅建设等的施工经验。
图9：在厚20cm、长14.4m的混凝土板上固定架台
15张(5列×3排)电池板为一个阵列，在一张混凝土板上固定两个或三个阵列。固定两个阵列时使用宽2.8m、长约9.3m的混凝土板，固定三个阵列时采用宽2.8m、长约14.4m的混凝土板。混凝土板厚20cm，四边加厚至45cm。
固定三个阵列的约14.4m混凝土板，混凝土板自身的重量约为30吨，在上面设置每个阵列500kg的架台和电池板。据称如此大的重量能充分耐受风压的拉伸载荷，而且与通常的承台基础相比，有宽阔的地基面积支撑，重量不会集中，能防止混凝土基础下沉。
