光伏設(shè)計(jì) | 又一污水處理廠裝機(jī)15.7MW?。ǜ健肮夥?水務(wù)”典型案例 )

雙碳目標(biāo)下,污水處理廠節(jié)能降耗被提上日程,專業(yè)人士認(rèn)為,如果全國4000多座污水處理廠按照每個污水廠平均可建設(shè)5兆瓦光伏電站預(yù)估,則這些污水廠可建設(shè)光伏電站的規(guī)模將超200億瓦。
8月10日,常州市江邊污水處理廠五期及污水資源化利用工程開工儀式在江邊污水處理廠舉行。
該工程概算總投資18.86億元,主要建設(shè)內(nèi)容包括新增污水處理及尾水資源化利用設(shè)施,污泥厭氧消化綜合處理設(shè)施以及光伏發(fā)電、水源熱泵、管網(wǎng)泵站等配套設(shè)施,預(yù)計(jì)2025年12月竣工。工程竣工投運(yùn)后,江邊污水處理廠污水處理規(guī)模將達(dá)到70萬噸/日,為全省最大。
在能源利用、回收和再生方面,該工程將充分利用污水廠構(gòu)筑物上部空間,采用“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”模式。開展光伏發(fā)電設(shè)計(jì),總裝機(jī)容量達(dá)到15.7兆瓦,預(yù)計(jì)年節(jié)約電量1600萬度。

為了提高污水處理效率及水質(zhì),越來越多的污水廠開始探索光伏發(fā)電的模式,污水處理廠+光伏電站這一CP也越來越多地出現(xiàn)在大眾的視野里。
比如,已經(jīng)成功運(yùn)營王小郢污水廠這個超級光伏電站的節(jié)能國禎近期也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(xiàng)目大部分具備添加分布式光伏項(xiàng)目條件。
接下來,為大家盤點(diǎn)下已經(jīng)建成的污水處理廠+光伏發(fā)電項(xiàng)目。
01、王小郢污水處理廠?
王小郢污水處理廠占地約400畝,于1993年正式開工建設(shè)。設(shè)計(jì)處理能力為30萬立方米/日,主要收水范圍為老城區(qū)、 西南郊等地,服務(wù)面積達(dá)95.68平方公里。該污水處理廠分兩期建設(shè),兩期工程的日處理污水能力均為15萬立方米,先后于1998年、2001年建成投產(chǎn),一度成為全國最大規(guī)模的改良性氧化溝污水處理廠。
特別值得一提的是,該污水處理廠是超級光伏電站。王小郢污水處理廠分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目于2018年8月正式并網(wǎng)發(fā)電。這是安徽省首家建成投產(chǎn)的污水處理廠光伏項(xiàng)目,單體規(guī)模位居全國前列。據(jù)介紹,該項(xiàng)目通過在污水處理廠的氧化溝和沉淀池上方空間布排光伏組件,有效地實(shí)現(xiàn)了土地及空間資源的二次開發(fā)利用。

王小郢污水處理廠占用空間面積約11萬平方米,并網(wǎng)電壓等級為10kV,項(xiàng)目分兩個并網(wǎng)點(diǎn)接至廠區(qū)內(nèi)10kV配電室。每年可提供約1200萬度綠色清潔電能,相當(dāng)于每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3936噸,減排二氧化碳11965噸,降低碳粉塵排放3264噸。所發(fā)電能采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式,其中90%以上可被污水處理廠就地消納。
02、北湖污水處理廠
武漢市水務(wù)集團(tuán)攜手中南電力設(shè)計(jì)院,將“綠色融合”利用到國內(nèi)一次性建成的面積最大的污水處理廠——北湖污水處理廠的建設(shè)運(yùn)營和發(fā)展中。

《北湖污水處理廠分布式光伏項(xiàng)目合作開發(fā)框架協(xié)議》顯示,北湖污水處理廠區(qū)內(nèi)一期現(xiàn)有建筑物屋頂將安裝屋面光伏。同時,在一期現(xiàn)有構(gòu)筑物(二沉池、生物池等)上方安裝大跨越柔性支架光伏。
光伏電站一期場地屋面光伏裝機(jī)規(guī)模約1.46016兆瓦,占地約1.5萬平方米;一期場地大跨越柔性支架光伏裝機(jī)規(guī)模約22.26744兆瓦,占地約16.67萬平方米,總建設(shè)規(guī)模約23.7276兆瓦。該項(xiàng)目全壽命周期為25年。
03、中原環(huán)保馬頭崗水務(wù)公司
中原環(huán)保股份有限公司馬頭崗水務(wù)分公司(簡稱“馬頭崗水務(wù)”)是國務(wù)院批復(fù)的《國家重點(diǎn)流域水污染防治“十二五”規(guī)劃》中規(guī)模最大、功能最全、污染物減排最強(qiáng)的城市生活污水處理項(xiàng)目。
項(xiàng)目投運(yùn)以來,大大改善了鄭州市北部區(qū)域地面河流水體質(zhì)量,對保護(hù)淮河水系、改善生態(tài)環(huán)境有著重大意義。同時,自主開發(fā)出“水務(wù)+光伏”的分布式光伏發(fā)電新模式,已成為亞洲最大的“全流程智能自動控制+光伏能源回用”的現(xiàn)代化污水處理廠。

馬頭崗水務(wù)在廠區(qū)內(nèi)安裝了約15萬平方米的光伏板,總?cè)萘扛哌_(dá)17兆瓦,每年可提供約3300萬度的綠色電能,相當(dāng)于植樹造林約18300棵,節(jié)約發(fā)電燃煤約1.32萬噸,減少二氧化碳排放量約3.29萬噸,減少粉塵排放約8976噸,環(huán)保效益突出,節(jié)能減排效果顯著。
04、長沙市城北污水處理廠
2019年11月21日,長沙城北污水處理廠光伏電站成功并網(wǎng)發(fā)電。
城北污水處理廠光伏發(fā)項(xiàng)目由湖南筱豪新能源有限公司全資子公司——湖南卓達(dá)新能源科技有限公司投資建設(shè)。該項(xiàng)目裝機(jī)容量1.65MW,每年可向廠區(qū)輸送134萬千瓦時的綠色清潔電能。

作為長沙經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)首個污水處理廠光伏發(fā)電項(xiàng)目,城北光伏電站的成功并網(wǎng)發(fā)電,進(jìn)一步推進(jìn)了光伏系統(tǒng)與水務(wù)領(lǐng)域的有機(jī)結(jié)合,對可再生能源應(yīng)用及創(chuàng)新起到了良好的示范效應(yīng)。
05、長沙市城西污水處理廠
2021年7月,長沙市經(jīng)開區(qū)城西污水處理廠分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目舉行儀式,宣告并網(wǎng)發(fā)電試運(yùn)行。
走進(jìn)城西污水處理廠,艷陽高照下,原來露天的污水處理區(qū)域現(xiàn)在已被密密麻麻“披上”了一塊塊光伏板。據(jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,污水處理廠白天工業(yè)電價較高,光伏發(fā)電系統(tǒng)恰好在白天運(yùn)行,能抵消一部分電力費(fèi)用,減少污水處理廠成本。

此外,水池上空安裝光伏板,直射水池的太陽光被遮擋了,抑制了原本經(jīng)常要清理的綠藻生長。光伏板還能遮擋雨雪、雜物,降低設(shè)備損耗。在光伏板下蔭涼環(huán)境中,員工工作起來也舒服多了。

項(xiàng)目全部電量優(yōu)先供廠區(qū)負(fù)載設(shè)備使用,多余電量上傳到國家電網(wǎng)。預(yù)計(jì)首年發(fā)電量約為146.60萬度,25年運(yùn)行期累計(jì)發(fā)電量約為3418.29萬度,平均每年發(fā)電量約為136.73萬千瓦小時。
06、蕪湖市朱家橋污水處理廠
去年10月,蕪湖市朱家橋污水處理廠光伏項(xiàng)目一期裝機(jī)容量2兆瓦,已經(jīng)并網(wǎng)發(fā)電,真正發(fā)揮作用。

據(jù)了解,項(xiàng)目的一塊塊光伏板主要位于該污水處理廠的二次提升泵房、廢水回收泵房屋頂以及生物池、消毒池的上空。為了讓光伏板充分發(fā)電,每塊板根據(jù)實(shí)際情況傾斜3度或26度,更好地吸收太陽光。
蕪湖污水處理廠光伏項(xiàng)目是三峽集團(tuán)首個“長江大保護(hù)+清潔能源”項(xiàng)目,也是三峽集團(tuán)當(dāng)前裝機(jī)規(guī)模最大的分布式光伏項(xiàng)目。
該項(xiàng)目主要利用長江環(huán)保集團(tuán)在蕪湖市7個污水處理廠水池上方空間及建筑物屋頂開發(fā)分布式光伏,規(guī)劃裝機(jī)容量22.868兆瓦(峰值功率),采用“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”的運(yùn)行模式,動態(tài)總投資1.06億元。建成后每年可向長江大保護(hù)項(xiàng)目提供綠色電能超2000萬千瓦時,每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約0.65萬噸、減少二氧化碳排放約1.59萬噸、節(jié)約用水約8.53萬噸、減排二氧化硫約165.50噸、減排氮氧化物約142.2噸、減排煙塵約69噸等。
07、長沙長善垸污水處理廠
長善垸污水處理廠光伏電站由湖南筱豪新能源控股公司長沙湘潔能源投資建設(shè),是湖南省內(nèi)第一個污水處理廠大型光伏發(fā)電項(xiàng)目。
該光伏電站裝機(jī)容量4.16MW, 于2018年底竣工驗(yàn)收順利并網(wǎng)發(fā)電,電站年均發(fā)電量約400萬度,全部用于污水處理設(shè)備使用。

項(xiàng)目太陽能光伏板選用的275瓦多晶硅電池組件,單塊面積約1.6平方米,共需15134塊,它們將整齊地被安裝在這些鋼絞線上,呈18度角朝南傾斜。采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式,每年可提供約400萬度綠色清潔電能。
08、仙居縣樂安環(huán)保能源污水廠
浙江省臺州市仙居縣城發(fā)集團(tuán)與國網(wǎng)仙居縣供電公司協(xié)同在樂安環(huán)保能源公司污水處理池和空地上,投資1100萬元,建設(shè)了1.1萬平方米的太陽能光伏發(fā)電站。

鳥瞰污水處理廠生態(tài)濕地公園和污水池上一排排藍(lán)色的光伏板,仙居縣樂安環(huán)保能源公司將水處理功能、休閑游憩和光伏發(fā)電功能相結(jié)合,建成一座花園式環(huán)保生態(tài)污水處理廠。廠區(qū)周邊200多畝湖灘改造成為一片人工濕地,栽種了20多種凈水植物,通過植物的脫氮除磷作用來凈化尾水。
該項(xiàng)目自2019年6月并網(wǎng)發(fā)電,裝機(jī)容量共計(jì)1.166兆瓦,采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式,每年可提供約140萬度綠色清潔電能。
09、南京鐵北污水處理廠
鐵北污水處理廠分布式光伏電站項(xiàng)目項(xiàng)目主要利用水務(wù)集團(tuán)所屬南京公用水務(wù)有限公司下屬鐵北污水處理廠屋頂及生化池建設(shè)分布式光伏電站,項(xiàng)目裝機(jī)容量約1兆瓦。
項(xiàng)目采用“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”的節(jié)能環(huán)保方式進(jìn)行運(yùn)營管理,采用的定制化技術(shù)工藝在業(yè)內(nèi)屬先進(jìn)水平,起到了一定的示范效應(yīng)。
該項(xiàng)目在水池上方加蓋光伏發(fā)電板,降低了處理污水的溫度,延緩池內(nèi)藻類生長,提高了污水處理效率,進(jìn)一步節(jié)約了生產(chǎn)成本,一舉多得。

項(xiàng)目運(yùn)營后平均每年可為電網(wǎng)提供電量94.24萬千瓦時。與相同發(fā)電量的火電相比,相當(dāng)于每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約287.43噸,每年減少排放溫室效應(yīng)性氣體CO2767.12噸、SO2排放量約5.84噸、NOx排放量約1.98噸。此外還可節(jié)約用水,減少相應(yīng)的水力除灰廢水和溫排水等對水環(huán)境的污染。
10、宜興市污水處理廠
該項(xiàng)目位于無錫市宜興市,項(xiàng)目利用8個污水處理廠區(qū)內(nèi)污水池、沉淀池、絮凝池、辦公樓屋面、新建廠區(qū)道路光伏通廊或光伏車棚的形式建設(shè)光伏電站。8個廠區(qū)安裝總?cè)萘考s8.1MW,采用0.4kV電壓等級并網(wǎng)、“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”模式。

11、連云港城南污水處理廠
項(xiàng)目建成后,其發(fā)電系統(tǒng)預(yù)計(jì)年發(fā)電量可達(dá)23.3萬千瓦時,其產(chǎn)生的電能全部為城南污水處理廠自用,年可節(jié)約電費(fèi)約14萬元。

連云港城南污水處理廠光伏發(fā)電項(xiàng)目,總投資100萬元,項(xiàng)目充分開發(fā)污水處理廠空間及土地資源的二次利用,將在城南污水處理廠一期生化池上方建設(shè)相當(dāng)規(guī)格的光伏發(fā)電面板。年發(fā)電量23.3萬KWh,年節(jié)可約電費(fèi)約14萬元,所發(fā)電量由城南污水處理廠自用。
12、湖南廖家祠堂水廠
廖家祠堂水廠的2.8614MWp分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目由廣東永光新能源設(shè)計(jì)咨詢有限公司新能源部團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)。廖家祠堂水廠分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目采用柔性支架,在污水處理廠的水池上空鋪設(shè)光伏組件,該項(xiàng)目采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”的模式。滿足污水廠日常穩(wěn)定運(yùn)行和檢修維修作業(yè)要求的同時,實(shí)現(xiàn)了廠區(qū)土地及空間資源的綜合高效利用,真正意義上的體現(xiàn)了“水光融合”的理念,是“光伏+”創(chuàng)新應(yīng)用的又一經(jīng)典案例。



13、臺州市污水處理廠
臺州市污水處理廠光伏電站項(xiàng)目,利用臺州污水處理廠的屋頂、沉淀池、生化池和接觸池等處總裝機(jī)容量為7MW的分布式光伏項(xiàng)目,分兩期進(jìn)行。其中一期為4.39兆瓦,二期為2.61兆瓦。臺州市水處理發(fā)展有限公司每年總用電量平均為2000多萬度。


14、揚(yáng)州潔源排水公司湯汪污水處理廠等
揚(yáng)州潔源排水公司湯汪污水處理廠、六圩污水處理廠和揚(yáng)州自來水公司第一水廠光伏項(xiàng)目,在三個廠區(qū)鋪設(shè)9.8萬平米光伏板,總裝機(jī)容量為9.7兆瓦,分為3個發(fā)電子系統(tǒng)組裝,其中湯汪污水處理廠3.28兆瓦、六圩污水處理廠5.935兆瓦、自來水公司第一水廠0.485兆瓦。項(xiàng)目總投資10597.1萬元。


15、天津?yàn)I海新區(qū)北塘污水處理廠
天津?yàn)I海新區(qū)北塘污水處理廠光伏電站項(xiàng)目,座落于北塘污水處理廠,光伏組件安置在廠區(qū)現(xiàn)有構(gòu)筑物空閑頂板上,利用清水池、初沉池和生物池頂?shù)瓤臻e地帶建設(shè)光伏發(fā)電設(shè)施。該系統(tǒng)年均發(fā)電量約85.7萬度。

16、河北衡水深州市嘉誠水質(zhì)凈化廠
河北衡水深州市嘉誠水質(zhì)凈化廠光伏項(xiàng)目,該項(xiàng)目是國內(nèi)首創(chuàng)的“污水處理廠+魚腹式光伏索桁架”光伏分布式項(xiàng)目,總規(guī)模為0.3兆瓦。

17、江西南昌青云水廠和紅谷灘污水處理廠
河北衡水深州市嘉誠水質(zhì)凈化廠光伏項(xiàng)目,該項(xiàng)目是國內(nèi)首創(chuàng)的“污水處理廠+魚腹式光伏索桁架”光伏分布式項(xiàng)目,總規(guī)模為0.3兆瓦。

18、濟(jì)南梅蘭德水廠
濟(jì)南梅蘭德水廠光伏發(fā)電項(xiàng)目,系山東省首個柔性超大跨距式光伏支架電站示范工程,裝機(jī)容量為300千瓦,年發(fā)電量37萬千瓦時,預(yù)計(jì)在25年的運(yùn)營期內(nèi)總發(fā)電量約807萬千瓦時。項(xiàng)目建成后,每年減排二氧化碳369.54噸,壽命周期內(nèi)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約3260噸,生態(tài)效益和環(huán)境效益顯著。

污水處理廠有著大面積的水處理水池,且年均耗電量比較大,光伏發(fā)電項(xiàng)目利用污水處理廠的屋頂、沉淀池、生化池等處,在其上方加裝光伏板,有著得天獨(dú)厚的空間優(yōu)勢;其次,污水處理廠上方的光伏板能夠遮擋直射水池的陽光,有效抑制了池內(nèi)原本要經(jīng)常清理的綠藻生長。污水處理廠日常運(yùn)作中抽水深度深、處理量大,在污水處理的直接生產(chǎn)成本中,電能消耗非常大。而近年來,我國提出鼓勵污水處理企業(yè)綜合利用場地空間,開發(fā)光伏發(fā)電,這有助于污水處理廠緩解對傳統(tǒng)電力的長期依賴,不僅給污水處理廠的基礎(chǔ)設(shè)施送去綠色電力,還可以實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境和水環(huán)境污染減排的雙贏,可謂一舉雙得。
