“轨道交通+新能源”融合项目

　　一、总体介绍

　　(一)项目背景

　　我国规划2030年前达峰，2060年前实现碳中和，碳减排问题提升至国家战略高度，将作为十四五重点规划之一。2021年两会期间，国家发布十四五规划和2035年远景目标纲要，明确提出2030年非化石能源在一次能源中占比达到25%的目标(目前15.7%)，预计至2030年中国光伏风电投资需求总额超5万亿，年均投资金额超5000亿。

图1 全国太阳能资源分布图

　　我国风、光等可再生能源丰富，城市轨道交通基础设施和沿线空间具有充足的空间资源可用于可再生能源开发利用，通过信息化技术手段和科学基础，提升城市轨道交通能源可靠性和利用效率，助力“绿色智慧”城轨发展目标。

　　因此，建设“新能源+地铁”能够推动城市轨道交通与绿色能源的融合发展，促进绿色能源与城市轨道交通系统供需革命势在必行。

　　(二)项目概况

　　内蒙古中和新能源有限公司是呼和浩特城市交通投资建设集团的全资子公司，积极响应国家“双碳”战略目标，依托集团公司地铁基础设施为资源，创新提出“地铁+绿电”模式，利用呼和浩特城市轨道交通1、2号线闲置空间布局光伏发电系统及新能源充电站，结合既有城市轨道交通与新增新能源充电站形成“光伏发电-绿色出行-充电”一体化绿色能源网络。

图2 呼和浩特地铁三间房车辆段光伏项目航拍图

　　公司自主投资建设运维呼和浩特轨道交通1、2号线“地铁+光伏”系列项目，包括：三间房车辆段、白塔停车场、喇嘛营车辆段、塔利停车场、新店站5个分布式光伏发电项目，总装机容量8.35兆瓦，总投资4317万元，年均发电量为1194万度，可实现年均减少二氧化碳排放约1万吨。同时在喇嘛营车辆段与塔利停车场建设新能源充电站，有效解决员工通勤车辆充电需求，成为自治区首个轨道交通与新能源协同的示范项目。

　　呼和浩特市城市轨道交通地铁分布式光伏发电项目作为轨道交通+分布式光伏+充电站的典型多场景高效融合的项目，本项目的建设不仅有较好的经济效益而且具有明显的社会效益及环境效益，同时优化了地铁供电系统的能源结构。

　　二、主要做法

　　(一)空间资源高效利用：

　　呼和浩特地处太阳能资源丰富的区域，对光伏开发十分有利，在城市轨道交通闲置屋顶及空地建设的光伏电站，在为城市轨道交通提供绿色动力的同时也为充电桩保障了清洁电力，促进了城市轨道交通内部电力系统绿色动力有机循环。

　　(二)智能充电网络构建：

　　应用科学的电力智能控制与调度系统，优先使用光伏电力，采用无人值守控制系统，是实现光伏电站与新能源充电站协同高效运维的核心，而“四可”概念则是该系统的核心能力目标，二者共同保障电站在无人工现场干预下稳定运行，达到“可监测”、“可控制”、“可预警”、“可追溯”的运维模式。

　　同时，为满足公司职工的多样化需求，充电站网络采用"快慢结合"布局，已完成塔利停车场和喇嘛营车辆段新能源充电桩的建设，保障各时段工作人员新能源汽车随时充电的需求。下一步，公司计划将在现有充电站基础上，不断增容扩容，陆续在三间房车辆段等场景持续开发充电桩技术设施，全面覆盖地铁员工绿色出行需求。

　　(三)开发模式的创新：

　　在市国资委的号召下，集团公司以既有产业资源扶持我公司形成“开发-投资-建设-运维”闭环经营模式，独立“造血”机制，将充电站与分布式光伏项目建立连锁互通，形成良性的运行模式。

　　(四)典型场景“新能源+”模式

　　场景一：白塔停车场首次采用TOPcon型双面双玻N型组件，利用停车场内限制空地，全地面布置光伏组件，采用混凝土预制桩基础，共计铺设620Wp光伏组件3239块，该项目提前印证了N型双面双玻组件的增益效果，为后期开发项目选择高效光伏组件提供了重要参考依据。

　　场景二：喇嘛营车辆段首次采用轻质柔性光伏组件，单块组件仅7.5kg，每平米增加不到5kg，该类型组件大大降低了原有结构的承重压力，同时也充分利用了车辆段内限制屋顶，首次采用粘贴式铺装，共计铺设380Wp单晶硅单面轻质组件6340块。该项目为既有建筑承重受限的情况下，提供了可参考的解决方案。

　　场景三：塔利停车场和新店车站采用固定式支墩+支架的型式，地面采用42度角安装，极大地提高了发电效率，铺装550Wp单晶硅单面单玻组件1702块，该项目为呼和浩特地区分布式光伏项目最佳倾角的选择提供了设计依据和参考数据。

　　“光伏+地铁”模式下，太阳能光伏发电系统由光伏组件、逆变器及并网柜等设备组成。太阳能通过光伏组件转化为直流电能，经逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波交流电能，再通过0.4kV并网柜接入至配电室的低压母线。初近期采用即发即用的并网方式，预期可满足地铁白天的负荷用电需求，并具备远期减少牵引用电能力;工程显著提升呼和浩特地铁具备可开发条件屋顶和场地的光伏发电覆盖率，并拓展了地铁新能源发电场景和用电模式，优化了地铁供电系统的电源结构。

　　三、取得成效

　　(一)环境效益显著：

　　光伏电站及充电桩工程的建设符合可持续发展的原则，是国家能源战略的重要体现。在每年减少传统能源供电的情况下，节能减排效益显著，同时推动公司员工新能源汽车购买量，间接减少地面交通尾气排放，助力呼和浩特市绿色发展。

　　(二)经济效益突出：

　　呼和浩特轨道交通1、2号线“地铁+光伏”系列项目自2023年至2025年5个分布式光伏电站分批投运，投运以来总发电量达1622万度，年均发电量为1194万度，每年可节约标准煤约3582t，每年可减少CO2排放量约6406.8t、SO2排放量约716.4t、氮氧化物排放量约56.2t。继而开发的充电站投入运营以来，半年累计充电车次达到1536次，累计充电电量达38314度，为公司带来新的利润增长点，也为公司的绿色发展之路提供了新的途径。

　　(三)社会示范效应：

　　“新能源+交通”这种运用模式不仅为光伏行业带来新的变革，光伏太阳能电站、新能源车充电站在这些新兴领域的应用，也是绿色动力走进人们生活的最佳方式。

　　“新能源+交通”的普及，给普通老百姓上了生动的节能减排课，让更多人在旅途中了解新能源。对实现新能源、交通运输、节能减排、绿色出行、低碳生态五者的高效整合与最佳统一，具有重要的示范意义。

　　未来，将会有更多“新能源+交通”项目陆续规划上线，光伏发电也将伴随更多的实际应用模式，更加贴近人们的日常生活。光伏企业也将不断探索更多“新能源+”的能源改革模式，以更多样化的新能源形式，助力更多场景节能减排，实现经济效益、环保效益与社会效益的统一结合。