京滬高鐵上海虹橋鐵路客站太陽能光伏并網發電工程簡介

京滬高鐵上海虹橋鐵路客運站建設總指揮長 陳東杰

鐵道第三勘察設計院集團有限公司 李 京

上海玄思新能源科技有限公司 張 倩

鐵路客站是鐵路網的重要組成部分，是鐵路與城市的結合點。以往，它主要是辦理旅客乘降等客運業務和旅客列車到發整備等技術作業的場所，而今已發展成為城市和區域的綜合交通樞紐和現代化客運中心，在城市發展中的地位、作用和影響力發生了根本性的變化。搞好鐵路客站建設不但是新形勢下適應經濟社會發展、全面建設小康社會的要求，也是提升鐵路自身形象實現鐵路現代化的需要。

上海虹橋交通樞紐位于上海閔行區，北起北翟路，南至滬青平高速公路，東起外環線，西至華翔路，由四條城市快速路為骨架圍合而成，占地面積約為26.3平方公里，是一個集鐵路客運站、長途客運站、機場航站樓、高速磁懸浮為一體的綜合交通樞紐，是上海市面對國際、國內的名副其實的現代化大門戶。其中上海虹橋鐵路客站是京滬高速鐵路的終點站，它位于虹橋交通樞紐的核心部位，西端是長途客運站，東端與高速磁懸浮站相連，是繼上海站、上海南站后又一主要的樞紐級客運站。

京滬高速鐵路上海虹橋鐵路客站在設計理念、設計內容、設計方法上力求超越傳統觀念，在突出鐵路功能，滿足旅客日益提高的方便、快捷、舒適的要求的同時，兼顧城市發展和綜合交通協調發展的需要，尤其是在建筑設計上，體現了綠色建筑、節能環保的先進理念。

太陽能是清潔的可再生能源，光伏發電是未來可再生能源利用的重要領域，是國家鼓勵積極發展的新能源，也是鐵道部在新一輪鐵路客站建設中倡導應用的。京滬高鐵上海虹橋站采用建筑一體化設計，在站區建筑屋頂上建設大型太陽能光伏發電廠。項目由中節能(上海)太陽能發電有限公司投資，上海玄思新能源科技有限公司提供前期和技術咨詢，鐵道第三勘察設計院集團有限公司實施工程總承包和建筑設計，上海電力設計院有限公司負責并網光伏發電系統設計。項目得到了上海市發展與改革委員會以及上海市政府各相關部門的大力支持與幫助。

上海位于北緯31度14分，東經121度29分，年平均氣溫16.5℃，太陽能資源較為豐富，日照條件較充足，年日照時數為2014小時左右，多年平均太陽輻射量在4542MJ／m2·a左右。本項目在虹橋鐵路客站主站樓兩側的雨篷頂上建設建筑一體化的光伏發電場，既是對上海市太陽能行動計劃的響應，也是一個太陽能光伏建筑一體化的典型案例。

按照雨篷的結構在南北兩側雨篷共敷設了面積約為45544m2的太陽能電池組件，峰值發電功率約6.57MWp左右，其裝機容量屬目前國內規模最大的光伏建筑一體化的太陽能發電廠（見圖1）。在太陽能電池的選擇方面，晶體硅太陽能電池組件技術成熟，產品性能穩定，使用壽命長，故障率極低，運行維護最為簡單。在單晶硅電池和多晶電池選擇上，單晶硅電池組件的發電效率比多晶硅組件稍高約10%，多晶硅電池組件的價格要比單晶硅低約10%；從目前市場的生產規模來看，多晶硅電池組件要比單晶硅大，故本工程選用性價比較高的多晶硅電池組件。本工程最終選定單塊峰值功率為280Wp的多晶硅太陽能電池板，設計使用壽命為25年。北側雨篷布置的是英利公司產品，峰值功率為280Wp的多晶硅電池板尺寸為1970mm長×990mm寬；南側雨篷布置的是上海太陽能科技公司的產品，相同峰值功率的多晶硅電池板尺寸為1956mm長×992mm寬，厚度都是50mm（見圖2）。

京滬高鐵虹橋站采用了鋼結構無站臺柱雨蓬，多晶硅單玻太陽能電池板組件整體平鋪于雨篷上，組件與雨篷傾角一致。

在本次工程中，創新性地解決了一系列技術難題，包括大面積屋面敷設太陽能電池板所帶來的固定結構與屋面連接形式問題，減少太陽能電池板表面光線反射以防止可能對民航安全的影響等等。經過項目參與方包括鐵路車站建設總指揮部、太陽能項目投資方、技術咨詢公司、總承包單位和設計單位的多方論證，最終確定采用鋁合金夾具連接屋面板與鋁合金雙層龍骨結構，避免了屋面穿孔可能帶來的漏水難題，同時保證輕型結構有足夠的強度，其結構詳見圖3。本工程委托權威部門進行了多次試驗，證明所選擇的多晶硅電池板對太陽光的吸收率高，對于波長在312nm～1050nm范圍內的人眼可見光，其反射率小于玻璃幕墻和常規屋面彩鋼板的反射率，達到民航部門的安全要求。

光伏發電是一種清潔能源，運行過程中既不消耗資源，同時也不釋放污染物、廢料，不產生溫室氣體破壞大氣環境，有利于保護周圍環境。該項目預計年平均上網電量638萬kWh，年平均節約標煤2274噸，年平均減少二氧化碳排放量5837噸，減少二氧化硫等污染氣體排放量65噸，減少煙塵排放量364噸。

上海作為中國最大的經濟和金融中心，在中國的經濟發展中具有極其重要的地位，2010年世博會在上海舉辦，虹橋交通樞紐作為上海對外的一個重要的現代化門戶，對塑造、維護上海的形象具有十分重要的作用，在虹橋交通樞紐建設大型太陽能光伏發電場，能更好地向世界宣傳和展示中國在可再生能源開發利用領域的先進技術和綠色環保的理念。本項目預計將于2010年7月與鐵路客站同步完成，建成后，不僅能為上海這一重要門戶增姿添彩，還將成為我國太陽能光伏并網發電與城市建筑一體化領域的新標志和里程碑。