“光伏+水务”模式获大力推广 污水厂变身光伏电站与生态公园

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水是生命之源,良好的水环境是经济社会发展的重要保障,城市污水处理是一项重要的民生工程,关系着整个水循环系统的稳健运行,对保护当地流域水质和生态平衡具有十分重要的作用。。污水处理作为高耗能产业,大部分污水厂年耗电量高达上千万度。在国家提出实现“碳中和、碳达峰”目标的背景下,节能降耗已成为污水处理行业急需解决的现实问题。

目前,大多数污水处理厂的电能供应主要依赖火电,在治理污水的同时,起产生的能耗也给环境造成了污染。为此,“光伏+水务”模式应运而生,这种模式将光伏的产生的清洁电能应用于排水领域以及污染物治理,可有效实现大气环境和水环境污染减排的双赢,为减碳之路贡献力量。

对于污水处理厂来说,其园区拥有丰富的屋顶资源,水处理池上方也可以用于安装光伏设备,与此同时光伏板的安装还可以对污水池进行遮挡,能有效抑制池内水体藻类生长,提升水质。

污水处理厂本身能耗高消纳能力强,在配套光伏电站后,不仅可以补充传统电力的供给,还可以有效降低生产运营成本,达到节能减排的目的,一举多得。

随着我国城镇化进程加快,近年来,国家大力支持分布式光伏的发展,“光伏+污水厂”模式也在多个地区的到大力推广。去年,国家5部委出台文件鼓励污水处理企业综合利用场地空间建设光伏发电项目。江西、上海、浙江等地区也陆续出台相关措施,鼓励污水处理企业综合利用场地空间采用“自发自用、余量上网”模式建设光伏发电项目,推动“光伏+水务”模式发展,获得了许多污水处理厂的响应。

据住建部统计数据,全国累计已建成城市污水处理厂5000多座(不含乡镇污水处理厂和工业),污水处理能力达2.1亿立方米/日。据测算,按每个污水厂平均可建设5MW光伏容量预估,目前我国污水厂可建设光伏电站的规模将超25GW,潜在市场广阔。

合肥多座污水厂穿上光伏“外衣”

合肥已在4座污水处理厂里实施了光伏项目,每年可发电1567万千瓦时,相当于节省105万元电费。

合肥市建设部门便利用污水处理厂的屋顶、沉淀池、氧化沟等上方闲置空间,采用网架、门钢加高支撑安装光伏组件发电。不但实现空间资源的综合有效利用,还对氧化沟和沉淀池进行了有效封闭。安装于氧化沟、沉淀池上方的光伏组件,可有效抑制池内水藻类生长,提高污水处理效率;网架箱体结构对污水处理厂的水面运转设备等起到遮挡作用,降低噪音且美化厂区环境。

特别值得一提的是,光伏项目产生的电能,基本能被污水处理厂全部消纳。据统计,合肥王小郢污水处理厂于2018年6月建成后,每年可节省电费约70万元。除此之外,合肥市近期还在十五里河污水处理厂(装机容量2.4兆瓦)、小仓房污水处理厂(装机容量1.8兆瓦)、陶冲污水处理厂(装机容量1.3兆瓦)等地实施了光伏项目。总建设规模达16.3兆瓦,每年可发电1567万千瓦时,相当于节省105万元电费。与相同发电量的火电厂相比,每年可以节约标准煤约5887吨,年减少二氧化碳排放约15753吨,降低粉尘排放约4298吨。

国内一次性建成规模最大的污水处理厂光伏发电项目

武汉市北湖污水处理厂是全国范围内一次性建成占地面积最大的污水处理厂,具有 80万吨/日的处理规模能力。北湖光伏发电项目在设计中秉持着“绿色环保”的理念,采用“屋顶光伏+池面大跨越柔性支架光伏”的形式,就是在北湖污水处理厂区内一期现有建筑物屋顶安装屋面光伏,同时,在一期现有构筑物(二沉池、生物池等)上方安装大跨越柔性支架光伏。

光伏电站一期场地屋面光伏装机规模约1.46016兆瓦,占地约1.5万平方米;一期场地大跨越柔性支架光伏装机规模约22.26744兆瓦,占地约16.67万平方米,总建设规模约23.7276兆瓦。该项目全寿命周期为25年。

据测算,北湖光伏发电项目并网发电后,在25年运营期内,每年可提供约2200万度的绿色清洁电能;节约发电燃煤约0.8万吨,相当于减少二氧化碳(CO2)排放量约2万吨,环保效益突出,节能减排效果显著。

全国首个分布式光伏污水处理项目

2014年初,江苏扬州洁源污水处理厂分布式光伏发电项目开工建设,项目总装机容量为9.7兆瓦,项目于当年底并网。该项目在扬州汤汪、六圩、自来水公司第一水厂等三个污水处理厂的污水池上建造网架顶棚,铺设了9.8万平米光伏板,最大程度地利用了自身厂区生产空间。

项目投运以来,取得了良好的环境效益。项目投运两年半时间以来,共发电2300万千瓦时,相当于减少标煤消耗8280吨。其中,2016年发电量就达1000万千瓦时,相当于年耗电量的近四成。

浙江首个污水处理与分布式光伏结合示范项目

该项目是浙江省内第一个污水处理设施与分布式光伏发电相结合的示范项目,建设于台州污水处理厂屋顶、沉淀池、生化池和接触池等处,装机容量共5兆瓦,采用“自发自用、余电上网”模式,每年可提供约140万度绿色清洁电能。项目预定在25年的运营期内总发电量约10556.73万千瓦时,电力主要用于污水处理。项目的环保效益,相当于植树565万棵。

项目将水处理功能、休闲游憩和光伏发电功能有机结合,建成一座有别于传统类型的花园式环保生态污水处理厂。将厂区周边的200多亩湖滩改造成为一片人工湿地,栽种了20多种净水植物,通过“植物水军”的脱氮除磷作用来净化尾水。

长沙首个污水处理厂分布式光伏发电项目

作为长沙首个污水处理厂分布式光伏发电项目,长善垸污水处理厂上方正建设了一个面积相当于4个标准足球场大小的光伏电站。

项目的太阳能光伏板选用275瓦多晶硅电池组件,单块面积约1.6平方米,共需15134块,它们将整齐地被安装在这些钢绞线上,呈18度角朝南倾斜。采用“自发自用、余电上网”模式,每年可提供约400万度绿色清洁电能。

“光伏+水务”成功融合,穿上了“光伏”外衣的污水厂不仅能处理污水,还能促进污水处理企业可持续发展,为减碳之路贡献力量。

2021年12月16日
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来源:元一能源

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