古人依水筑城，在現(xiàn)代社會水是城市的命脈。污水處理作為高耗能產(chǎn)業(yè)，大部分污水廠年耗電量高達上千萬度。隨著能源短缺的日益加劇，節(jié)能降耗已成為污水處理行業(yè)急需解決的現(xiàn)實問題。目前，大多數(shù)污水處理廠的電能供應(yīng)依賴于火電，在治理污水的同時給大氣環(huán)境造成污染。“光伏+污水廠”模式的出現(xiàn)，將光伏的產(chǎn)生的清潔電能應(yīng)用于排水領(lǐng)域污染物的治理，實現(xiàn)大氣環(huán)境和水環(huán)境污染減排的雙贏，還能為減碳之路貢獻力量。
隨著我國城鎮(zhèn)化進程加快，近年來，國家大力支持分布式光伏的發(fā)展尤其是“光伏+污水廠”的模式。近日，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。其中，文件明確，對現(xiàn)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。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(wǎng)”模式建設(shè)光伏發(fā)電項目。據(jù)住建部統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全國累計建成城市污水處理廠5000多座(不含鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠和工業(yè))，污水處理能力達2.1億立方米/日。據(jù)業(yè)內(nèi)專業(yè)人士測算，按每個污水廠平均可建設(shè)5MW光伏容量預(yù)估，目前我國污水廠可建設(shè)光伏電站的規(guī)模將超25GW，潛在市場廣闊。“光伏+水務(wù)”成功融合，實現(xiàn)企業(yè)降本增效
穿上了“光伏”外衣的污水廠不僅能處理污水，還能促進污水處理企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，為減碳之路貢獻力量。2018年6月 ，位于武漢江夏污水處理廠實現(xiàn)光伏發(fā)電全覆蓋，每年發(fā)電量可達150萬度，每年節(jié)省電量20%左右。俯瞰武漢江夏污水處理廠，廠區(qū)內(nèi)屋頂、沉淀池、生化池上布滿光伏發(fā)電板，正在靜悄悄地將太陽能轉(zhuǎn)為電能。除了能發(fā)電之外，污水廠上的光伏板能夠遮擋直射水池的太陽光，有效抑制了池內(nèi)的綠藻生長。2014年12月，位于江蘇省揚州市的潔源污水處理廠分布式光伏發(fā)電項目正式并網(wǎng)發(fā)電，總裝機容量為9.7MW，該項目在揚州市湯汪、六圩、自來水公司第一水廠等3個污水處理廠的池體上方共鋪設(shè)了9.8萬平米光伏板，最大程度地利用了自身廠區(qū)土地的空間。據(jù)2017年數(shù)據(jù)，30個月該項目共發(fā)電2300萬千瓦時，相當于減少標煤消耗8280噸。其中，2016年發(fā)電量達1000萬千瓦時，相當于年耗電量的近4成。同燃煤火電站相比，每年可為國家節(jié)約標準煤3180噸，減少二氧化硫排放量298噸，二氧化氮28.3噸，減少溫室氣體二氧化碳排放量為8608.6噸。2018年8月，位于安徽省合肥市的王小郢污水處理廠分布式光伏發(fā)電項目正式并網(wǎng)發(fā)電。該項目利用廠區(qū)氧化溝和沉淀池上方空間排布光伏組件，裝機容量達10.8MW，每年可提供約1200萬度光伏電，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。裝光伏后
光伏板在輸送“綠色”電力的同時，對污水池的遮擋能有效抑制池內(nèi)水體藻類生長，提升水質(zhì)。與相同發(fā)電量火電廠相比，年節(jié)約3000多噸標準煤，減少二氧化碳排放近億噸。光伏和污水處理廠的融合，成功實現(xiàn)空間資源和新能源發(fā)展的有機融合，促進經(jīng)濟社會綠色轉(zhuǎn)型。 居民看到的不再是一個個的污水池，而是一排排現(xiàn)代化“綠色”高科技光伏板。此外，箱體結(jié)構(gòu)有效降低了噪音污染，讓污水處理也能“靜悄悄”，營造了良好宜居環(huán)境。2018年11月，位于福建省石獅市中心區(qū)污水處理廠3MW分布式光伏發(fā)電項目正式并網(wǎng)發(fā)電。總投資規(guī)模約2000萬元，全站面積4000余平方米，總計安裝10000塊多晶硅太陽能電池板。年均發(fā)電量可達350萬度，是省內(nèi)首個采用柔性支架術(shù)的污水處理廠分布式光伏項目。
2016年12月，位于香港大嶼山小濠灣污水處理廠分布式光伏發(fā)電項目正式啟用，這是當時香港最大的光伏電站。由超過4,200塊太陽能光伏板組成，總占地面積為11,000平方米，光伏發(fā)電容量達1,100千瓦。
年均發(fā)電量可達110萬度，相當于230個家庭一年的總用電量，每年減少二氧化碳排放量約770噸。2018年12月，位于湖南省的長善垸污水處理廠光伏電站正式并網(wǎng)發(fā)電，該項目是湖南省內(nèi)第1個污水處理廠大型光伏發(fā)電項目，光伏裝機容量4.16MW，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。（1）不占土地，空間優(yōu)勢。水處理廠有大面積的水處理池，上方加裝光伏板有得天獨厚的空間優(yōu)勢，可以對面積廣闊的水處理廠的占用土地二次開發(fā)利用。（需要注意的是，由于污水處理廠內(nèi)管線錯綜復雜，在樁基礎(chǔ)施工期間需要避免對原有管線的破壞及影響水廠的正常生產(chǎn)運營。）（2）高耗能產(chǎn)業(yè)。污水處理廠及自來水廠用電負荷高，且24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)，負荷穩(wěn)定，光伏電站所發(fā)電量基本都能被消納，符合“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”模式，光伏可進一步助力企業(yè)降本增效。（3）業(yè)務(wù)持續(xù)性有保障。多數(shù)污水廠、自來水廠是地方國有企業(yè)，業(yè)務(wù)持續(xù)性有保障，土地使用年限長，停運風險小，相對于發(fā)展分布式光伏，有較好的投資穩(wěn)定性。（4）提升水質(zhì)。部分水處理池因工藝需要，需要抑制藻類生長，安裝光伏板對污水池的遮擋能有效抑制池內(nèi)水體藻類生長，提升水質(zhì)。
“光伏+水務(wù)”的經(jīng)濟效益同樣顯著。以上文提到的揚州六圩污水處理廠光伏發(fā)電站為例，該發(fā)電站去年發(fā)電量為600萬千瓦時，每年可獲得國家補貼252萬元，電站的發(fā)電量85%用于自我消納，15%余電上網(wǎng)銷售。計算下來，每年可節(jié)約電費成本約396萬元。
同時，污水廠安裝光伏后將極大改善周圍水體環(huán)境，對治理水污染，保護當?shù)亓饔蛩|(zhì)和生態(tài)平衡具有十分重要的作用。“光伏+水務(wù)”的成功融合實現(xiàn)了企業(yè)降本增效、拓展發(fā)展空間，經(jīng)濟效益、環(huán)境效益俱佳，為光伏產(chǎn)業(yè)拓展發(fā)展空間與思路，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級積累了經(jīng)驗，有助于推動經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。
來源：光伏盒子
