杭州GMP純化水設備解讀：遍地開花，污水處理廠+光伏項目逐步落地
【上海水處理設備網shwebi.cn】5月30日，國內一次性建成的規(guī)模最大的污水處理廠——武漢北湖污水處理廠最后一塊光伏板懸掛完畢。從3月23日第一塊光伏板正式“上線”到5月30日全部安裝完成，歷經兩過多月的施工，這個總面積約18.5萬平方米的巨型“太陽帽”終于建成。
據悉，該光伏電站每年可提供綠色清潔電能總量約2200萬千瓦時，全部用于廠區(qū)生產用電，每年將可節(jié)約發(fā)電燃煤約0.8萬噸，相當于減排約2萬噸二氧化碳。預計下月中旬并網發(fā)電。杭州純水設備
據了解，北湖污水處理廠光伏發(fā)電站暫無儲電功能，即發(fā)即用。所有光伏板都被安裝在露天，工作人員已做好應對雷擊、冰雹等極端天氣的充分準備，確保安全萬無一失。
01 克服困難，污水處理廠+光伏組合“真香”了！
曾幾何時，污水處理廠分布式光伏項目因為“水池橫跨長、地下管線多、障礙物高、施工困難”等問題未能大規(guī)模落地。
事實上，污水廠分布式光伏項目在施工過程中確實存在著一定困難。北湖污水處理廠光伏發(fā)電站工作人員也坦陳，在施工過程中，并非都是一帆風順的，他們曾在施工過程中遭遇8、9級大風，項目團隊未雨綢繆，連夜施工加裝穩(wěn)定系統(tǒng)，給光伏板做好加固等防范應對工作，最終，安穩(wěn)地度過了這一“大風大雨”之時。
除此之外，北湖污水處理廠內大型處理池較多，僅二次沉淀池直徑就達59.3米，為目前全國預應力鋼索光伏支架體系的最大單跨跨度。池面大跨度鋪設光伏板也成為了此項目的難點之一。據介紹，該項目采用鋼結構與預應力鋼索系統(tǒng)組合支架結構，通過對鋼索施加預應力使得其獲得剛度，并通過縱向穩(wěn)定系統(tǒng)將各行連成一個整體，共同抵御風振影響。
對于污水廠光伏電站施工方面的困難，中機國能浙江工程有限公司也曾表示：“事實上，一般污水處理廠的水池直徑大約在40～50米左右，各種污水、污泥、給排水、電纜管道等多而密集，且實際管線位置或與圖紙上有偏差，二沉池集配水井及污泥泵房、回流及剩余污泥泵房地面以上高度約10m，這些問題對整個項目的施工難度挑戰(zhàn)幾乎是幾何級的提升。”
而現在，為什么越來越多的污水處理廠開始與分布式光伏相結合，并且“真香”了呢？其主要原因還在于政策的驅使以及技術的進步、光伏發(fā)電成本的降低。杭州GMP純化水設備
政策層面上來說，國家開始鼓勵光伏在污水處理廠這一場景應用。
2020年4月，國家5部委出臺文件，鼓勵污水處理企業(yè)綜合利用場地空間，采用“自發(fā)自用、余量上網”模式建設光伏發(fā)電項目。
2021年11月，浙江省能源局正式印發(fā)了全國首個針對整縣推進分布式光伏開發(fā)試點工作的省級實施工作導則。文件明確，對現有污水廠和自來水廠的光伏安裝比例要求90%以上，成為分布式光伏開發(fā)重點工作之一。
與此同時，“雙碳”目標下，作為耗能大戶的污水處理廠的節(jié)能降耗也被提上日程。為了提高污水處理效率及水質，越來越多的污水廠開始探索光伏發(fā)電的模式。
從技術層面上來說，越來越多企業(yè)從材料方面升級，克服施工方面的困難。
如湖南省第一個污水處理廠大型光伏發(fā)電項目——長善垸污水處理廠光伏電站采用新型“鋼結構+預應力鋼索”光伏支架形式。成功解決了污水處理池跨度大建設成本高、鋼架易腐銹等難題，與傳統(tǒng)鋼架結構方案相比，新型支架具有用鋼量少、跨度大、造價低、施工周期短等特點。鋼結構及鋼索都采用熱鍍鋅工藝處理，滿足在污水廠高腐蝕條件下支架25年以上防腐要求。杭州純水設備
而隨著光伏發(fā)電成本持續(xù)降低，加之污水處理廠的主要處理單元，如初沉池、曝氣池、二沉池擁有較大的表面空間，廠區(qū)內的綠化地帶和辦公建筑屋頂也能安裝光伏電池組件，因此具備在污水處理廠實施光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本硬件條件。
光伏發(fā)電會受到天氣、晝夜、季節(jié)等影響，無法實現全年全天候全時發(fā)電。但在晴朗天氣的白天，水廠可以利用光伏系統(tǒng)發(fā)電自用，實現降本增效。在夜間和陰雨天氣則仍然要依靠市政電網保障供電。
光伏發(fā)電在白天負荷高峰時期采用“自發(fā)自用”的方式，光伏電站所有發(fā)電量直接被污水處理廠的用電負荷所消納，一方面減少對電網的電能質量影響，減少并網發(fā)電向電網饋送電能時與電力運行公司發(fā)生的業(yè)務糾紛，另一方面可以充分利用國家對新能源分布式發(fā)電的政策補貼，降低電力成本。
諸多方面的因素疊加，污水處理廠已然成為光伏發(fā)電的一大應用場景，二者攜手逐漸走向各地。
02 遍地開花，污水處理廠+光伏項目逐步落地
減污降碳協同增效目標下，行業(yè)龍頭們在污水處理廠+光伏領域已經紛紛出動，污水處理廠+分布式光伏呈現遍地開花之勢。
三峽集團主導的長江大保護項目與光伏項目多次合體：蕪湖市朱家橋污水處理廠分布式光伏項目一期工程已于2020年9月并網；蕪湖市城東污水處理廠分布式光伏項目于2021年9月開始發(fā)電；蕪湖市三山區(qū)的高安污水處理廠于2021年11月上旬正式并網發(fā)電，其余規(guī)劃中的4座污水廠分布式光伏項目將陸續(xù)投入運營。蕪湖市這7座污水廠分布式光伏項目規(guī)劃總裝機容量約2萬千瓦，預計建成后平均每年可為電網提供約2300萬千瓦時清潔電能，相較于火電每年可節(jié)約標煤0.72萬噸，減少排放二氧化硫約0.07萬噸，二氧化碳約1.97萬噸。
北控水務宜興市污水處理廠分布式光伏發(fā)電項目，覆蓋宜興市城市污水處理廠等8個污水處理廠。項目在污水處理廠污水池、沉淀池、絮凝池、辦公樓屋面等位置建設光伏電站，采取“自發(fā)自用，余電上網”模式，有效節(jié)省土地資源，助力節(jié)能減排目標達成。杭州GMP純化水設備
已經成功運營王小郢污水廠這個超級光伏電站的節(jié)能國禎曾在投資者互動平臺表示，公司在安徽、華東、華南、華中、西北、華北等地區(qū)的污水處理項目大部分具備添加分布式光伏項目條件。
首創(chuàng)環(huán)保表示，目前公司在合肥、銅陵等區(qū)域的部分項目公司，利用建筑物、構筑物的頂面和廠區(qū)空地鋪設太陽能光伏板，應用光伏發(fā)電，取代部分傳統(tǒng)電廠發(fā)電。
光大水務積極圍繞“減污降碳”進行研學、探索和試點工作，并于2021年推出“廠內光伏”試點項目——依托污水處理和光伏發(fā)電設施，打出了一套“減污降碳”組合拳，助力公司的“綠色低碳”可持續(xù)發(fā)展之路。其山東淄博的污水處理項目光伏設施已于2021年8月并網發(fā)電，預計發(fā)電量可滿足項目廠區(qū)用電的9%；繼淄博廠的“廠內光伏”試點項目之后，光大水務亦于天津北塘污水處理廠搭建了廠內光伏設施，占地面積約6萬平方米，裝機容量為5.74MWp，光伏發(fā)電系統(tǒng)采用自發(fā)自用余電上網模式，預計年發(fā)電量680萬千瓦時，可滿足廠區(qū)總用電量的10-20%。
中原環(huán)保在旗下具備條件的馬頭崗污水處理廠、五龍口污水處理廠等10家污水處理廠開展“水務+光伏”分布式電站項目，由控股子公司河南晟融新能源科技有限公司具體實施。
隨著對減污降碳要求的逐步提高，除了污水+光伏二合一的模式之外，三合一項目、四合一的升級款也多有出現。
日前，華東勘測設計研究院EPC總承包的仙居縣污水處理二期工程榮獲2020—2021年度國家優(yōu)質工程獎。這座新概念式的污水處理廠集污水處理、濕地公園、光伏發(fā)電于一體，在服務污水處理需求的同時，為居民提供了一座科普教育、休閑游覽的親水公園，為高質量綠色發(fā)展提供生動實踐。
日前，聊城市水務污水處理有限公司2.13MW分布式光伏發(fā)電項目開工，該項目擬利用水源熱泵技術回收污水中的熱能和有機物能量等，實現綜合能源利用，開創(chuàng)了全省污水處理廠+光伏+綜合能源應用的先河。
6月6日，國內首個市內風光水多能互補尾水發(fā)電站一期示范項目在武漢成功發(fā)電。該項目由東湖高新集團、國網武漢供電公司和武漢大學協同研發(fā)建設，能夠將污水處理廠尾水進行水力發(fā)電，再配置分布式光伏電站和風力發(fā)電，三種發(fā)電形式多能互補，產生源源不斷的綠電。杭州GMP純化水設備
03 前景廣闊，但也不可能盲目上馬
目前看來，污水處理廠+光伏模式已然具備廣闊的前景，但切忌也不可盲目上馬。畢竟，項目是一個長期運營的過程，其存在著基礎建設和安裝成本高、對建筑器材的防腐蝕要求高及光伏組件質量等不確定因素，需要有針對性地提出解決方案。
以上海環(huán)境的竹園第一污水廠光伏發(fā)電一期項目為例，其運營期存在高空清洗作業(yè)難度大、發(fā)電效率逐年遞減的技術難點。
針對此，上海環(huán)境計劃采用自動清洗機器人技術，在提升運維效率的同時，可再提高約10%的年發(fā)電量。項目還將輔以充電樁、儲能裝置、智慧照明及小型科普基地等綜合智慧能源系統(tǒng)建設，通過EMC能源梳理、數據統(tǒng)計分析及過程優(yōu)化，進一步提升竹園一廠的能耗管理智慧化水平，實現精細化能源管理，實現節(jié)能降耗。
另外，受天氣、晝夜、季節(jié)等影響，為了更好地節(jié)能降耗，降低成本，還需要在全國日照條件較好地區(qū)推廣實施，不是說所有地區(qū)都能“依葫蘆畫瓢”。 寧波GMP純化水設備
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