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      發(fā)改委、住建部明確提出:鼓勵推廣“光伏+污水廠”模
      式!「治污發(fā)電」新模式迎來大爆發(fā)

      發(fā)布時間:2024-7-9     來源:環(huán)保水圈整理    編輯:衡盛楠    審核:張經(jīng)緯 王靜

      光伏+污水處理廠模式,建設和應用可能要提速了!

      一、國家多部門出臺文件 鼓勵推廣光伏+污水廠模式

      73日,國家發(fā)改委、住建部兩部門發(fā)布關于開展污水處理綠色低碳標桿廠遴選工作的通知,文件提出:采取遴選一批、新改擴建一批的方式,2025年底前,建成100座能源資源高效循環(huán)利用的污水處理綠色低碳標桿廠。

      《環(huán)保水圈》注意到,無論是遴選的綠色低碳標桿廠還是新改擴建的污水處理標桿廠,都不約而同提到了光伏+污水廠模式。

      對于已經(jīng)建成、運行良好的污水處理廠申請遴選標桿廠,提出要求:

      結合當?shù)貙嶋H,鼓勵開展服務范圍內實行網(wǎng)河(湖)一體化專業(yè)化運行維護,建立污水處理服務費與污水處理廠進水污染物濃度、污染物削減量、出水水質、污泥無害化穩(wěn)定化處理效果掛鉤的按效付費機制,將光伏發(fā)電、沼氣發(fā)電等綠色電力納入電網(wǎng)企業(yè)保障性收購范圍等多方面的探索和實踐,并總結提煉特色做法。

      對于新改擴建污水處理廠對標遴選出的標桿廠,提出要求:

      加強污水源熱泵和光伏發(fā)電的能量回收。推廣污水源熱泵技術,對廠內及周邊區(qū)域供暖供冷,在光照資源豐富地區(qū)穩(wěn)妥推廣光伏+”模式,適時布局智能微電網(wǎng)、新型儲能設施,推動積極參與綠證交易。

      值得注意的是,上述文件發(fā)布的主要目的是,落實去年年底生態(tài)環(huán)境部等三部門重磅發(fā)布的《關于推進污水處理減污降碳協(xié)同增效的實施意見》,而該文件第三章加強污水處理節(jié)能降耗中,早早就提到了光伏+污水廠模式:

      事實上,此前數(shù)年國家陸續(xù)出臺過一些關于光伏+污水廠政策和文件,當時不成系統(tǒng),業(yè)內環(huán)保人士普遍持觀望態(tài)度,對該模式的應用也褒貶不一。

      例如,20224月,國家鼓勵污水處理企業(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;20229月:國家鼓勵推廣光伏+”模式,在廠區(qū)屋頂布置太陽能發(fā)電設施......

      現(xiàn)在看來,基于雙碳目標,對于光伏+污水廠模式的建成和應用,國家層面的態(tài)度是不言而喻。

      不出意外,這一次,光伏+污水廠模式的建設和應用,可能要提速了!

      二、越來越多的光伏+水務” 應用形式已建成

      光伏+污水廠模式的出現(xiàn),顯而易見給污水處理行業(yè)的減污降碳協(xié)同增效方面注入新鮮動力,也給環(huán)保企業(yè)帶來全新發(fā)展機遇。

      與此同時,該模式也存在諸多問題。

      光伏+污水廠項目的建設過程中,常常存在場地限制多(污水廠水池橫跨長、地下管線多、障礙物高等)、投資回報率不達預期、組件支架匹配性差、施工運維困難等諸多痛點,導致光伏+污水廠項目并未能大規(guī)模落地。

      此外,除了污水廠模式,越來越多光伏+水務的延伸模式也開始出現(xiàn)并建成應用。根據(jù)水務特點和實際需求,目前主要有以下幾種發(fā)展模式:

      屋頂光伏系統(tǒng)

      在污水處理設施的屋頂安裝光伏板是最常見的應用方式。這些設施通常擁有大面積的屋頂空間,且遮擋物較少,非常適合建設光伏系統(tǒng)。

      王小郢污水處理廠超級光伏電站

      20188月,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,為安徽省首家建成投產的污水處理廠光伏項目。

      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,采用單晶285W組件。占用空間面積約11萬平方米。并網(wǎng)電壓等級為10kV,項目分兩個并網(wǎng)點接至廠區(qū)內10kV配電室。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。

      北湖污水處理廠光伏電站

      202211月,國內最大的污水處理廠分布式光伏發(fā)電項目北湖污水處理廠光伏電站實現(xiàn)全容量并網(wǎng)運行。

      北湖污水處理廠光伏電站|圖源:網(wǎng)絡

      光伏電站一期現(xiàn)有建筑物屋面光伏裝機規(guī)模約1.46016兆瓦,占地約1.5萬平方米;一期現(xiàn)有構筑物(二沉池、生物池等)上方大跨越柔性支架光伏裝機規(guī)模約22.26744兆瓦,占地約16.67萬平方米。

      廠區(qū)共計安裝54000余塊光伏板,電站采用自發(fā)自用,余電上網(wǎng)模式,預計未來25年運營期內每年可發(fā)電約2200萬度,全部用于污水處理廠的生產,減少對傳統(tǒng)電力的依賴。

      水面光伏系統(tǒng)

      在水庫、湖泊等水面建設樁基固定式或漂浮式光伏電站。一般來說,在水深小于等于3米的淺水區(qū),可采用樁基固定式;在水深大于3米的深水區(qū),徑流穩(wěn)定、水位變化一般小于6米時,可采用漂浮式。水面光伏系統(tǒng)不僅利用了水面空間,還能減少光伏板表面的溫度,提高發(fā)電效率。

      華能德州丁莊水面光伏發(fā)電項目

      202112月,華能德州丁莊水面光伏發(fā)電二期項目120兆瓦全容量順利并網(wǎng)發(fā)電。加上前期項目一期200兆瓦已經(jīng)全容量并網(wǎng)發(fā)電,總裝機容量達到320兆瓦,為全球單體容量最大的水上漂浮式光伏電站。

      該項目由81個超大型光伏矩陣構成,每個發(fā)電單元由8000多塊1米多的光伏板鏈接構成光伏矩陣,共計66萬塊光伏板,總面積達7000余畝。

      與傳統(tǒng)陸地光伏相比,華能德州丁莊水面光伏發(fā)電項目每年減少蒸發(fā)量300萬平方米,相當于2個大明湖的蓄水量。同時利用水面冬暖夏涼的特點,發(fā)電效率能夠提升10%到15%。每天的發(fā)電量約為165萬度,相當于能夠滿足50家中型企業(yè)每天的用電量。

      海上光伏系統(tǒng)

      在海面上建立的光伏電站,利用海洋資源進行發(fā)電。目前主要以灘涂光伏和近岸光伏為主,水深一般不超過50米。海上光伏電站具有發(fā)電量高、土地占用少、易與其他產業(yè)相結合等特點。

      中廣核招遠海上光伏項目

      202472日,中廣核招遠海上光伏項目在山東煙臺正式并網(wǎng)發(fā)電,該項目也是全國首座集中式海上光伏項目。


      中廣核招遠海上光伏項目現(xiàn)場|圖源:國網(wǎng)山東電力官網(wǎng)

      該項目位于山東省萊州灣海域,總用海面積約6.44平方公里,規(guī)劃容量40萬千瓦,首批并網(wǎng)1.2萬千瓦,是全國首個大規(guī)模近海樁基固定式海上光伏項目。項目全部投運后預計年平均發(fā)電量6.9億千瓦時,可滿足約40萬戶家庭一年的用電需求。

      光伏泵站

      將光伏系統(tǒng)與泵站相結合,利用光伏發(fā)電驅動水泵運行,是光伏+水務的又一重要應用,這種模式在偏遠地區(qū)或缺乏穩(wěn)定電力供應的地方尤為適用。

      宣威市西澤河光伏提水項目,充分利用當?shù)刎S富的日照資源,采用從水量足水質好、年流量達3.06億立方米的老橋村西澤河段,以光伏提灌的新模式替代傳統(tǒng)機電泵站灌溉模式,建成后日供水可達1.5萬立方米,年平均提水量可達280萬立方米以上。

      攀枝花市迤沙拉太陽能光儲泵站,既用光伏又用儲能,統(tǒng)籌新建泵站和管道系統(tǒng),該項目設計揚程1050米,裝機容量1111千瓦,提水泵站日均提水量達852立方米、年供水量31余萬立方米。

      綜合能源管理系統(tǒng)

      將光伏發(fā)電與其他可再生能源(如風能、儲能等)以及智能控制系統(tǒng)相結合,構建綜合能源管理系統(tǒng),是光伏+水務的更高層次應用。這種系統(tǒng)可以根據(jù)水務設施的實時用電需求調整能源供應策略,實現(xiàn)能源的最大化利用。

      三、結語

      總的來說,無論是光伏+污水廠模式還是其他光伏+水務模式,都可以降低電力成本開支,減少污水處理成本,而且還可以減少碳排放,緩解城市的環(huán)保壓力。

      雖然該種模式當前還存在較多不確定因素,導致投資回收期較長,但是從整個運營周期來看,投資是可行的,發(fā)展?jié)摿Υ螅稍谌珖照諚l件較好地區(qū)推廣實施。

      這也印證了國家鼓勵推廣光伏+污水廠的前提,即在光照資源豐富地區(qū)推廣光伏+’模式

      當然,大家也不能過于樂觀,污水廠的電力供應自給自足,電力費用支出是降低了,但還存在著不少后續(xù)難題。

      比如在已建污水處理廠實施光伏發(fā)電系統(tǒng)存在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、報廢光伏組件的處理處置等等。


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