京沪高铁上海虹桥铁路客站太阳能光伏并网发电工程简介

京沪高铁上海虹桥铁路客运站建设总指挥长 陈东杰

铁道第三勘察设计院集团有限公司 李 京

上海玄思新能源科技有限公司 张 倩

铁路客站是铁路网的重要组成部分，是铁路与城市的结合点。以往，它主要是办理旅客乘降等客运业务和旅客列车到发整备等技术作业的场所，而今已发展成为城市和区域的综合交通枢纽和现代化客运中心，在城市发展中的地位、作用和影响力发生了根本性的变化。搞好铁路客站建设不但是新形势下适应经济社会发展、全面建设小康社会的要求，也是提升铁路自身形象实现铁路现代化的需要。

上海虹桥交通枢纽位于上海闵行区，北起北翟路，南至沪青平高速公路，东起外环线，西至华翔路，由四条城市快速路为骨架围合而成，占地面积约为26.3平方公里，是一个集铁路客运站、长途客运站、机场航站楼、高速磁悬浮为一体的综合交通枢纽，是上海市面对国际、国内的名副其实的现代化大门户。其中上海虹桥铁路客站是京沪高速铁路的终点站，它位于虹桥交通枢纽的核心部位，西端是长途客运站，东端与高速磁悬浮站相连，是继上海站、上海南站后又一主要的枢纽级客运站。

京沪高速铁路上海虹桥铁路客站在设计理念、设计内容、设计方法上力求超越传统观念，在突出铁路功能，满足旅客日益提高的方便、快捷、舒适的要求的同时，兼顾城市发展和综合交通协调发展的需要，尤其是在建筑设计上，体现了绿色建筑、节能环保的先进理念。

太阳能是清洁的可再生能源，光伏发电是未来可再生能源利用的重要领域，是国家鼓励积极发展的新能源，也是铁道部在新一轮铁路客站建设中倡导应用的。京沪高铁上海虹桥站采用建筑一体化设计，在站区建筑屋顶上建设大型太阳能光伏发电厂。项目由中节能(上海)太阳能发电有限公司投资，上海玄思新能源科技有限公司提供前期和技术咨询，铁道第三勘察设计院集团有限公司实施工程总承包和建筑设计，上海电力设计院有限公司负责并网光伏发电系统设计。项目得到了上海市发展与改革委员会以及上海市政府各相关部门的大力支持与帮助。

上海位于北纬31度14分，东经121度29分，年平均气温16.5℃，太阳能资源较为丰富，日照条件较充足，年日照时数为2014小时左右，多年平均太阳辐射量在4542MJ／m2·a左右。本项目在虹桥铁路客站主站楼两侧的雨篷顶上建设建筑一体化的光伏发电场，既是对上海市太阳能行动计划的响应，也是一个太阳能光伏建筑一体化的典型案例。

按照雨篷的结构在南北两侧雨篷共敷设了面积约为45544m2的太阳能电池组件，峰值发电功率约6.57MWp左右，其装机容量属目前国内规模最大的光伏建筑一体化的太阳能发电厂（见图1）。在太阳能电池的选择方面，晶体硅太阳能电池组件技术成熟，产品性能稳定，使用寿命长，故障率极低，运行维护最为简单。在单晶硅电池和多晶电池选择上，单晶硅电池组件的发电效率比多晶硅组件稍高约10%，多晶硅电池组件的价格要比单晶硅低约10%；从目前市场的生产规模来看，多晶硅电池组件要比单晶硅大，故本工程选用性价比较高的多晶硅电池组件。本工程最终选定单块峰值功率为280Wp的多晶硅太阳能电池板，设计使用寿命为25年。北侧雨篷布置的是英利公司产品，峰值功率为280Wp的多晶硅电池板尺寸为1970mm长×990mm宽；南侧雨篷布置的是上海太阳能科技公司的产品，相同峰值功率的多晶硅电池板尺寸为1956mm长×992mm宽，厚度都是50mm（见图2）。

京沪高铁虹桥站采用了钢结构无站台柱雨蓬，多晶硅单玻太阳能电池板组件整体平铺于雨篷上，组件与雨篷倾角一致。

在本次工程中，创新性地解决了一系列技术难题，包括大面积屋面敷设太阳能电池板所带来的固定结构与屋面连接形式问题，减少太阳能电池板表面光线反射以防止可能对民航安全的影响等等。经过项目参与方包括铁路车站建设总指挥部、太阳能项目投资方、技术咨询公司、总承包单位和设计单位的多方论证，最终确定采用铝合金夹具连接屋面板与铝合金双层龙骨结构，避免了屋面穿孔可能带来的漏水难题，同时保证轻型结构有足够的强度，其结构详见图3。本工程委托权威部门进行了多次试验，证明所选择的多晶硅电池板对太阳光的吸收率高，对于波长在312nm～1050nm范围内的人眼可见光，其反射率小于玻璃幕墙和常规屋面彩钢板的反射率，达到民航部门的安全要求。

光伏发电是一种清洁能源，运行过程中既不消耗资源，同时也不释放污染物、废料，不产生温室气体破坏大气环境，有利于保护周围环境。该项目预计年平均上网电量638万kWh，年平均节约标煤2274吨，年平均减少二氧化碳排放量5837吨，减少二氧化硫等污染气体排放量65吨，减少烟尘排放量364吨。

上海作为中国最大的经济和金融中心，在中国的经济发展中具有极其重要的地位，2010年世博会在上海举办，虹桥交通枢纽作为上海对外的一个重要的现代化门户，对塑造、维护上海的形象具有十分重要的作用，在虹桥交通枢纽建设大型太阳能光伏发电场，能更好地向世界宣传和展示中国在可再生能源开发利用领域的先进技术和绿色环保的理念。本项目预计将于2010年7月与铁路客站同步完成，建成后，不仅能为上海这一重要门户增姿添彩，还将成为我国太阳能光伏并网发电与城市建筑一体化领域的新标志和里程碑。