
美国纽约Coney岛的Stillwell地铁站是世界上最大的高速运输铁道站,也是该地区第一座由太阳能提供电力的铁路终端站点。Stillwell地铁站始建于1916年,于1999进行了大规模改造。

Stillwell地铁站重建工程是纽约地铁最大的投资项目之一。纽约市地铁通过了IS0 14001环境管理体系认证,这要求在地铁站设计施工过程中必须考虑环保因素。当时,设计者创新性地提出使用光伏建筑一体化技术。该地铁站的光伏顶棚由三个联拱形屋顶连接组成,是目前全球最大的单一“联片式”薄膜太阳能电池建筑,此非晶硅光伏建筑组件的使用使地铁站呈现出独特的外观。光伏顶棚采用了由RWE Schott Solar(rss)生产的半透明非晶硅光伏玻璃组件,Glaswerke Arnold公司通过进一步封装,将其变为适合架空使用的光伏建筑材料。拼接好的光伏组件,预先安装在框架中,然后固定到基础上。

拱形光伏顶棚总面积约为7060㎡,由2730块电池组件构成,覆盖了整个屋顶。系统年发电量为250000kwh,相当于8300支光管的电力,足以供应40个美国家庭的平均用电量。此系统可以提供Stillwell地铁站全年15%的电力需求,天气晴朗时,这个比例甚至可以达到65%。由于减少了使用传统化石燃料燃烧提供的电力,这项工程创造了极大的环境效益。据估计,系统建成使用后每年有效减排二氧化碳125吨,二氧化硫227kg,氮氧化物159kg。除了提供电力需求外,光伏顶棚的安装还带来了更多的好处,比如站台和铁轨由于不直接暴露在阳光下,将会降低维护成本、为旅客提供了庇荫处,使乘车环境更加舒适。此外,BIPV的建筑形式使Stillwell地铁站成为Coney岛上一道独特的建筑景观,对其旅游业的发展具有良好的促进作用。

对于日人流量超过7百万的Stillwell车站,它的正常使用与系统的稳定运行是分不开的,因此系统的维护和使用寿命是设计安装过程中的重要考虑因素。工程采用的是非晶硅双层玻璃组件,PVB材料封装,其机械强度高,粘结性能好,使用寿命长。由于车站距离海边不到300m,因此设计还要兼顾防风抗震要求。每一个光伏组件在安装前都经过了严格挑选,并进行编码。整个顶棚上安装了192个数据监控采集点,一旦出现故障,问题组件可以很容易被探测定位。在顶棚支架上还预设了一些狭小的通道,维修人员通过可移动的台架可以到达任何一块组件,方便必要时更换。除此之外,逆变器、数据监控采集器、接线盒、导线布置等的安装方式及安装位置都经过了认真考虑。Stillwell地铁站施工过程中的导线布置图。可以说无论对于美国还是全世界,Stillwell地铁站都是BIPV建筑领域一个非常成功的案例。
|