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)生的清潔電能應用于排水領域污染物的治理，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5MW光伏容量預估，目前我國污水廠可建設光伏電站的規(guī)模將超25GW，潛在市場廣闊。“光伏+水務”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?？偼顿Y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”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”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
