合肥市轨道交通集团有限公司 安徽合肥 230061
摘要：以合肥轨道交通车辆基地为例，参考已建成工程案例，通过分析处于不同建设阶段的不上盖开发车辆基地的特点，总结出利用不上盖开发车辆基地大库屋面建设光伏发电系统的相关问题和设计经验，该研究为轨道交通不上盖开发车辆基地的规划和设计提供了参考和借鉴。
关键词：轨道交通；不上盖开发车辆基地；大库屋面；光伏资源；
合肥市地处中纬度地带，位于长江下游、江淮之间、环抱巢湖、濒江近海。全年气温冬寒夏热，春秋温和，属于暖温带向亚热带的过渡带气候类型，为亚热带湿润季风气候。年平均气温15.7度，日照2100多个小时，具备设置光伏电板发电的基本日照要求。
目前合肥轨道交通1号线、2号线已通车。3号线（即将开通）、4号线、5号线在建。第三轮建设规划2号延长线、3号线延长线、4号线延长线、6号线、7号线、8号线即将获批开工建设。
一、合肥轨道不上盖开发车辆基地的情况。
轨道交通车辆基地是停放和管理轨道车辆的场所，具有占地大、投资高、工期紧等特点。通常车辆段占地约14-28公顷，停车场占地约10-16公顷，辅助停车场占地约8-12公顷。
若车辆基地所处的位置较好，具备一定开发价值，从对土地的集约利用、完善城市功能、提升城市形象、保持轨道建设和运营的可持续发展等考虑，通常会对车辆基地进行上盖开发。
因各种原因，通常各地依然存在一些已建成未上盖开发或确定不上盖开发的车辆基地。已合肥轨道为例：已建成未进行开发的车辆基地有5个。分别为1号线滨湖车辆段、2号线南岗车辆段和龙岗停车场、3号线磨店车辆段和翡翠湖停车场；正在建未开发的车辆基地有4个，分别为1号线天水路停车场、4号线科学城车辆段、5号线官塘车辆段和珠江路停车场；明确不开发且即将建设的车辆基地有1个，为6号线龙塘停车场。
二、利用大屋面厂房建设光伏发电已建成案例和设置的技术要求
目前利用工业厂房屋面进行光伏发电技术成熟，且存在较多的专业光伏发电公司。国内已有非常多的建成成功案例。民用厂房的案例有合肥金太阳能源科技股份有限公司于2018年利用安徽国风塑业股份有限公司厂房建成的屋面光伏发电工程。轨道车辆基地内的案例有湖南诚石智能科技有限公司和株洲变流技术国家工程研究中心有限公司联合利用长沙地铁1号线尚双塘车辆段大库屋面进行光伏发电的项目，该项目已于2016年建成。该项目装机容量2100KWp，总投资1680万元，25年发电量4547万度，建设后可为尚双塘车辆段的洗车库、污水处理站、牵引混合变电、蓄电池间、不落轮璇库、调机工程车库、综合楼、运用库等供电。
经前期与合肥金太阳能源科技股份有限公司的对接，在不上盖开发车辆基地中设置光伏发电的基本条件如下：1.光伏电板主要设置在各大库屋面上，产生的附加荷载约为0.18kN/m2。2.根据光伏电板的安装面积核算，需在附近设置若干3m*5m的箱式变压器，四周安全防护距离为1.5m。3.每个库房需配备高压配电间、低压配电间各一间，房间尺寸约为7m*4m。4.跟随变电所、牵引变电所设备房内需增设一台机柜。
三、3个处于不同建设阶段不上盖开发车辆基地的相关情况。
本文选取合肥轨道1号线滨湖车辆段、5号线官塘车辆段和6号线龙塘停车场3个处于不同建设阶段的不上盖开发的车辆基地为例，浅论不上盖开发车辆基地大库屋面光伏资源利用的相关问题和注意事项。
1、轨道1号线滨湖车辆段运用库屋面3.5MWp分布式光伏发电项目
滨湖车辆段场址位于滨湖新区珠江路北侧、遵义路南侧、西藏路西侧、云南路东侧，占地约39.6公顷。目前车辆段已经与2016年12月开通使用，其中运用库约38000m2。
根据前期规划，运用库屋面作为试车线上盖开发的绿化运动场地，屋面结构形式为钢筋混凝土，上部覆土绿化。后因开发计划调整，上部绿化方案取消。因此运用库屋面能够完全满足0.18kN/m2的附加荷载要求，且光伏电板布置形式较为自由，能够按照最佳电板仰角22。-26。进行设置，达到发电效率的最大化。其余配套用房也能够通过优化调整大库附属用房的方法予以设置。项目具备可行性和施工难度较低，利用大库屋面设置光伏发电项目，是大库屋面的资源得到了充分利用。
2、轨道5号线官塘车辆段停车列检库和检修库屋面5.0MWp分布式光伏发电项目
官塘车辆段场址位于庐阳区东方大道南侧、阜阳北路高架东侧、徽商金属物流铁路专用线北侧、安徽国家粮食储备库铁路专用线西侧地块内，占地约22公顷。场地现状西侧分布有合肥华丰电缆有限责任公司厂房、东方大道施工单位临时用房及施工堆料区，其余均为荒地，分布有少量水塘。
根据轨道5号线全线工筹，官塘车辆段目前正在进行招标图设计，计划于2020年初开工建设。官塘车辆段停车列检库一期和检修库工程共约50000m2。停车列检库二期（远期预留）工程约6000m2，根据客流预测预计20年后建设。屋面结构荷载基本满足0.18kN/m2的附加荷载要求。光伏发电设备使用寿命约为20年，基本与二期预留工程相匹配，因此此项目配套用房经过多方案比选，最终选择最经济适用的设置方案。在贴临大库屋面的二期预留用地上设置箱式可拆卸移动配套用房，最大程度上减少了对运营的干扰和不必要的改造费用。因大库屋面为钢屋架屋面，存在10%的屋面坡度，目前正在进行屋面细部节点的深化，争取取得最佳光伏电板仰角，使发电效率达到最大化。
3、轨道6号线龙塘停车场停车列检库屋面2.5MWp分布式光伏发电项目
龙塘停车场场址位于肥东县合宁高速北侧、瑶岗路南侧、青洛河路东侧侧，淮南线铁路西侧地块内，占地9.5公顷。场地现状多为农田、水塘、林地，场址东南侧有大片墓地。
轨道6号线属于合肥轨道第三轮建设规划。目前第三轮建设规划正上报国家发改委待批。因此龙塘停车场选址稳定，但正处于前期方案研究阶段。根据初步方案，龙塘停车场停车列检库建筑面积约24000m2。
因上人混凝土平屋面最有利于光伏电板的布置，故对屋面的形式进行了经济测算，采用混凝土屋面相比钢结构金属屋面造价增加约2100万，不能平衡此项目产生的经济效益，故仍然选择采用钢结构金属屋面。计划利用5号线官塘项目研究的优化节点，在前期方案中一次考虑到位，且达到最佳电板仰角。配套用房已于金太阳公司进行对接，在大库附跨附属用房中一并综合考虑，确保建筑和场地的完整性。
四、不上盖开发车辆基地大库光伏发电项目的对策和建议
1.对已建成或正在建设中的不上盖开发车辆基地：首先应复核大库结构能否承载屋面设置光伏电板增加的附加荷载。其次应与专业光伏建设单位充分对接光伏电站的配套用房的需求，且落实配套用房的面积、尺寸、地点等要求。最后若对屋面有改造，应详细研究优化节点，确保光伏电板安装牢固可靠且不得导致屋面防水破坏。
2.对即将开建但仍在规划设计阶段的不上盖开发车辆基地：应充分对接专业光伏建设单位，一次性将屋面附加荷载、配到用房、屋面细部节点等光伏电站的关键技术要求一次性落实到规划设计文件中。结合每个项目的情况，当满足光伏电站的关键技术要求的方案存在多种的方案时，应尽早进行多方案比选，确定最优方案。
综上所述，在确定不上盖开发车辆基地中设置大库屋面光伏发电是对场段资源的充分利用，且光伏发电属于国家重点推广的清洁能源，对轨道公司和专业光伏发电企业来说在确保技术可行、经济适用的前提下开展此项目是互利共赢的。因此必须尽早对接研究，针对处于不同建设阶段的车辆基地，采取不同的方案，进行对方案比选，才能在已有限制条件下取得最佳建设方案。
参考文献：
[1]孙章.蒲琪.城市轨道交通概论[M].北京：人民交通出版社，2019.12
[2]肖中岭.地铁车辆段及综合基地物业开发模式探析[J].都市快轨交通，2010（12）：48.