昨天14時(shí),陽(yáng)光灼熱,但地鐵14號線(xiàn)張郭莊站卻感覺(jué)不到高架站常有的熱浪蒸騰。抬頭看屋頂,斜條狀屋面板上鑲嵌著(zhù)窄窄的采光玻璃帶,陽(yáng)光卻并未直曬站臺。“采光玻璃外面還有一層半透光太陽(yáng)能電池面板,正式運行后每天將提供張郭莊站三分之一的用電量。”市軌道交通建設管理公司技術(shù)人員對前來(lái)探訪(fǎng)的記者說(shuō),這套地鐵屋頂光伏發(fā)電系統,在全國地鐵中還是首次嘗試,目前正在進(jìn)行設備調試,預計下月正式并網(wǎng)發(fā)電。
光伏電池板透光又吸熱
鄰近園博園的張郭莊站,堪稱(chēng)本市最綠色地鐵站,雨水回收、中水沖廁、最大限度自然采光,加上光伏發(fā)電、列車(chē)制動(dòng)能量回收等先進(jìn)技術(shù)的應用,車(chē)站節能環(huán)保效果十分顯著(zhù)。其中,總面積4800平方米的車(chē)站屋頂,有2500平方米是采光玻璃,玻璃的一半區域由均勻散布的小方格狀光伏電池面板覆蓋。
張郭莊站呈東西走向,但屋頂面板特意采用了南偏西的斜向分布,每?jì)蓧K大的屋頂面板之間有一定高度落差,中間用35度傾斜鑲嵌的采光玻璃銜接,整個(gè)車(chē)站75%以上區域能自然采光。采光玻璃安裝完成后,施工人員又加裝了一層光伏電池面板。“每組16片,一共有24組,最大發(fā)電能力60千瓦時(shí)。”施工負責人張賽說(shuō),考慮到車(chē)站采光的需求,太陽(yáng)能電池組件像裝飾塊一樣排列,達到50%的透光率。
反復調試確保地鐵運營(yíng)安全
“光伏發(fā)電在北京已經(jīng)不新鮮,但地鐵車(chē)站還是頭回嘗試。”市軌道交通建設管理公司相關(guān)負責人表示,為了避免再生電能對地鐵電網(wǎng)的沖擊,光伏發(fā)電產(chǎn)生的電流只是與車(chē)站輔助設施電路連通,決不會(huì )影響到列車(chē)牽引供電系統的穩定。
即便如此,地鐵站的扶梯、照明、安全監控等設施運行的可靠性也要求極高,需要采取多重風(fēng)險防控手段,因此在14號線(xiàn)西段開(kāi)通后,張郭莊站的這套光伏發(fā)電系統仍在反復調試,確保萬(wàn)無(wú)一失。車(chē)站光伏發(fā)電將嚴密監測電能質(zhì)量,一旦頻率、電壓不夠穩定,車(chē)站雙路供電系統將直接切換到無(wú)光伏并網(wǎng)的電路。
由于是首次嘗試地鐵光伏發(fā)電,張郭莊站光伏系統設計規模較小,一天只發(fā)電四五十度,按車(chē)站設施最小用電負荷來(lái)配備,全年可節約電能上萬(wàn)度。
地鐵有望誕生兆瓦級光伏電站
通常,地鐵系統列車(chē)牽引消耗的電能約占6成,而車(chē)站照明、電梯、空調等設備系統消耗的電能約占4成。如果張郭莊站的光伏并網(wǎng)平穩運行,軌道交通建設管理公司將在其他高架車(chē)站和地鐵車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)大面積推廣屋頂光伏發(fā)電。
市軌道交通建設管理公司設備中心主任韓志偉對記者說(shuō),即將啟動(dòng)的燕房線(xiàn)就將嘗試在車(chē)輛段建設較大規模的光伏電站。占地面積廣、用電需求大的車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng),比高架車(chē)站更適合建設光伏發(fā)電系統,可以實(shí)現較為理想的投入產(chǎn)出效果,因此有可能建成兆瓦級電站。據統計,目前全市地鐵車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)的總面積已超過(guò)1000公頃,今后將采用微電網(wǎng)技術(shù)并配建儲能設施,實(shí)現光伏發(fā)電量的自我消化,免除與電網(wǎng)公司結算發(fā)電量的麻煩。