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全國最大的“污水處理廠+光伏發電”項目正式并網發電!

時間:2022-09-13 08:22:35 作者:瀚藍水處理劑 點擊:

近日,中國能建中南院總承包的北湖污水處理廠分布式光伏電站項目并網發電。


北湖污水處理廠分布式光伏發電項目位于武漢市青山區北湖污水處理廠區內,總容量為23.7兆瓦(峰值),總覆蓋面積約11.5萬平方米,是國內最大的污水處理廠分布式光伏發電項目。項目分別在北湖污水處理廠內現有的部分建筑物屋頂、水池上布置光伏組件,其中二沉池、生物池上方的組件支架采用預應力柔性支架,安裝容量為23.1兆瓦(峰值),鋼立柱高度為8米,最大連續跨度為730米,最大單跨跨度為59.3米,為目前全國柔性支架體系中最大單跨跨度。

項目并網發電后,在25年運營期內每年可提供約2200萬度的綠色清潔電能,并將全部用于北湖污水處理廠生產用電,節約發電燃煤約8000噸,相當于減少二氧化碳排放量約2萬噸,減污降碳成效顯著。



近年來,我國提出鼓勵污水處理企業綜合利用場地空間,對外合作開發光伏發電。

2021年6月,武漢三鎮實業控股股份有限公司旗下的武漢市城市排水發展有限公司與中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司達成協議,共建北湖污水處理廠光伏發電項目。

北湖污水處理廠位于武漢市洪山區騰飛大道與八吉府大街交會處東側,是國內一次性建成規模最大的污水處理廠。如今,半個武昌城的污水每天都通過埋深超過40米的大東湖深隧奔向北湖污水處理廠進行深度處理。然而,污水處理的繁忙同樣意味著巨大的電力消耗。

全國最大的“污水處理廠+光伏發電”項目正式并網發電!(圖1)

同時,北湖污水處理廠抽水深度深、處理量大,在污水處理的直接生產成本中,電能消耗占30%以上,因此光伏發電便成了不二首選。有助于污水處理廠擺脫對傳統電力的長期依賴,不僅給污水處理廠的基礎設施送去綠色電力,還可實現大氣環境和水環境污染減排的雙贏,可謂一舉多得。

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,光伏發電項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,有著得天獨厚的空間優勢;其次,污水處理廠上方的光伏板能夠遮擋直射水池的陽光,有效抑制了池內原本要經常清理的綠藻生長。


作為國內一次性建成規模最大的污水處理廠,同時也是武漢市主城區首個開展分布式光伏項目的污水處理廠,似“領頭雁”一般的存在,但在施工過程中,并非都是一帆風順的。

今年4月,武漢發布了大風藍色預警,這對施工工作無疑是一種挑戰。得知消息后,項目團隊未雨綢繆,連夜施工加裝穩定系統,給光伏板做好加固等防范應對工作,最終,安穩地度過了這一“大風大雨”之時。

與此同時,由于湖污水處理廠內大型處理池較多,僅二次沉淀池直徑就達50多米。池面大跨度鋪設光伏板是此次項目的難點之一。

為此,該項目采用鋼結構與預應力鋼索系統組合支架結構,通過對鋼索施加預應力使得其獲得剛度,并通過縱向穩定系統將各行連成一個整體,共同抵御風振影響。其中二次沉淀池區域的鋼索單跨跨度達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。通過張拉副索可有效調節大跨度帶來的撓度問題,使得光伏發電站兼具安全性與美觀性。

新的安裝方法使建設造價低于傳統鋼結構支架30%至50%,承重能力則提高30%以上,施工周期縮短40%至50%,管樁數量節約90%以上,鋼材用量節約30%至50%,大幅降低建筑能耗。

北湖污水處理廠此次采用“屋頂光伏+池面大跨越柔性支架光伏”的形式,光伏板總面積達18.5萬平方米,是國內最大的污水處理廠分布式光伏發電項目。


近年來,隨著國家雙碳政策的出臺,諸多企業緊隨其后,積極探索,尋求新時代的能源經濟模式。國務院曾在去年4月明確提出鼓勵污水處理企業綜合利用場地空間,采用“自發自用、余量上網”模式建設光伏發電項目的指導意見。

因此,在“雙碳”目標下,作為耗能大戶的污水處理廠的節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電的模式

同時光伏發電成本持續降低,加之污水處理廠空間龐大的天然優勢,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電系統的基本硬件條件。

如今,武漢北湖污水處理廠54000塊光伏板全部安裝到位,且并網發電,相關負責人介紹,安裝在北湖污水廠的光伏板,總面積達到18萬平方米。其中,屋面光伏裝機規模約1.46016兆瓦,占地約1.5萬平方米,大跨越柔性支架光伏裝機規模約22.26744兆瓦,占地約16.67萬平方米,總建設規模約23.7276兆瓦,項目全壽命周期為25年。

據測算,北湖污水處理廠光伏發電項目并網發電后,在25年運營期內,每年可提供綠色清潔電能約2200萬千瓦時,占廠區用電總量的20%。這些電能將全部用于北湖污水處理廠生產用電,每年因此可節約發電燃煤約8000噸,相當于減少二氧化碳排放量約2萬噸,減污降碳成效顯著。該項目利用 “水務+光伏”的天然優勢,進一步降低污水廠用電成本,促進類似光伏項目的可持續發展,未來可逐步在水務系統中復制推廣,大力踐行綠色發展的理念。