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近日，新周凈化水廠5.95MWp（兆瓦）分布式綜合智慧能源項(xiàng)目二期工程正式并網(wǎng)發(fā)電。這一壯觀的“光伏傘”覆蓋面積達(dá)3.1萬平方米，由上萬片深藍(lán)色的太陽能光伏組件鋪就，在陽光下熠熠生輝，盡顯科技感。
這座現(xiàn)代化凈化水廠，憑借多能源的深度融合，構(gòu)建起“傘上發(fā)電、傘下凈水”的降碳體系，標(biāo)志著寧波“光伏+水務(wù)”模式進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用新階段。
作為傳統(tǒng)意義上的“用電大戶”，凈化水廠如何實(shí)現(xiàn)向“發(fā)電先鋒”的華麗轉(zhuǎn)型？這一創(chuàng)新之舉又將為城市可持續(xù)發(fā)展帶來怎樣的影響？
“耗電大戶”變身大型“充電寶”
作為寧波市重點(diǎn)污水處理單位之一——寧波水務(wù)城市排水公司新周凈化水廠，坐落于北侖區(qū)小港街道大石門村，污水日處理規(guī)模達(dá)32萬噸/日。該廠采用先進(jìn)的污水處理技術(shù)，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，是城市河道生態(tài)補(bǔ)水的“主力選手”。正因其24小時不間斷運(yùn)行，日均耗電量高達(dá)10萬千瓦時，這一數(shù)字相當(dāng)于8000戶家庭一天的用電量，是名副其實(shí)的“能耗大戶”。
水要清，天也要藍(lán)。在國家“雙碳”戰(zhàn)略的號角聲中，寧波水務(wù)城市排水公司積極探索“綠電+凈水”發(fā)展路徑，通過引進(jìn)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，為水廠裝上了一顆“綠色心臟”。
“我們通過在凈化廠安裝光伏板，利用太陽能資源，將光能轉(zhuǎn)化為電能，供水廠自身使用。這不僅能夠降低水廠的用電成本，還能減少對傳統(tǒng)電力的依賴，實(shí)現(xiàn)綠色供電。”新周凈化水廠相關(guān)負(fù)責(zé)人俞燁帆解釋道，事實(shí)上，一般的凈化水廠占地面積廣闊，周邊環(huán)境空曠，具備開展光伏發(fā)電項(xiàng)目的先天優(yōu)勢。
目前，新周凈化水廠的光伏項(xiàng)目總裝機(jī)容量達(dá)5.95MWp，預(yù)計(jì)年發(fā)電量579萬千瓦時，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約1852.8噸，減少二氧化碳排放4979.4噸。
其實(shí)，新周凈化水廠并非第一個“吃螃蟹的人”。2024年1月，作為全市規(guī)模最大的生活污水處理廠——嵐山凈化水廠已率先步入“光伏+水務(wù)”運(yùn)營模式。目前，該廠通過巧妙結(jié)合光伏發(fā)電與峰谷電使用策略，進(jìn)一步大幅降低了用電成本。
“光伏項(xiàng)目落地這一年，為我們凈化水廠節(jié)約至少150萬元的電費(fèi)。”嵐山凈化水廠相關(guān)負(fù)責(zé)人欣慰地表示。
“一地兩用”激活水廠“綠動力”
當(dāng)然，這一創(chuàng)新轉(zhuǎn)型的核心秘訣，還在于對空間資源的復(fù)合高效利用。
針對凈化處理廠大跨度水池結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，新周凈化水廠采用了輕鋼支架和柔性光伏支架系統(tǒng)。這一系統(tǒng)猶如為光伏板量身定制的“專屬座椅”，精準(zhǔn)適配生物反應(yīng)池和二沉池的結(jié)構(gòu)，提升了支架穩(wěn)定性，還極大提高了施工效率。
在這里，光伏板不僅僅是簡單的能源生產(chǎn)設(shè)備，更是污水處理系統(tǒng)的“得力助手”。它如同一把天然的遮陽傘，為池體遮陽降溫，減少因藻類滋生對水質(zhì)的影響，降低清理維護(hù)的頻次，運(yùn)維成本也隨之下降，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的雙重效益。
為保障項(xiàng)目高效運(yùn)行，新周凈化水廠內(nèi)新建1座10kV（千伏）預(yù)制艙式開關(guān)站，并配備智能化監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電全周期實(shí)時監(jiān)控、精準(zhǔn)管理，確保每一塊光伏板都能發(fā)揮最大效能，為整個項(xiàng)目的高效運(yùn)行保駕護(hù)航。
“上面發(fā)電，下面兼顧生產(chǎn)，一地兩用，資源共享。”俞燁帆介紹，在光伏板下，污水經(jīng)處理轉(zhuǎn)化為再生水，應(yīng)用于河道治理、工業(yè)生產(chǎn)和市政雜用等場景，成為“城市第二水源”；上方光伏陣列所產(chǎn)出的電能，足以滿足日常生產(chǎn)運(yùn)營所需的用電需求，這無疑是一張降碳減污的高分答卷。
此外，光伏發(fā)電全程零排放、無噪聲，對周邊環(huán)境十分友好。這種綠色能源的廣泛應(yīng)用，不僅優(yōu)化了水廠自身的能源結(jié)構(gòu)，也在一定程度上提升了周邊居民對清潔能源的認(rèn)知與接受度。
“低碳化已成為水務(wù)行業(yè)的一種共識。”寧波水務(wù)城市排水公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，通過空間重構(gòu)、技術(shù)創(chuàng)新和模式突破，推動凈化水廠從傳統(tǒng)的“環(huán)境負(fù)擔(dān)”華麗轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞及l(fā)展的核心樞紐，為全國污水處理行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)可復(fù)制的寧波經(jīng)驗(yàn)。
“多態(tài)耦合”賦能城市向“新”力
時下，分布式光伏發(fā)電已經(jīng)成為新能源發(fā)展的一個重要形態(tài)。今年年初，國家能源局印發(fā)了《分布式光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)管理辦法》，旨在促進(jìn)分布式光伏發(fā)電健康可持續(xù)發(fā)展。在此背景下，寧波水務(wù)先后構(gòu)建了兩家“光伏+水務(wù)”模式的凈化水廠，未來可期。
國家電力自動化工程技術(shù)研究中心主任，中國電機(jī)工程學(xué)會會士，國家電網(wǎng)有限公司首席科學(xué)家（中國電科院院士）鄭玉平表示，能源的“多態(tài)耦合”不斷帶來新挑戰(zhàn)，而寧波這個模式應(yīng)是未來城市基礎(chǔ)設(shè)施綠色轉(zhuǎn)型的典型范例。一方面，該模式實(shí)現(xiàn)了能源結(jié)構(gòu)的革新，通過“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”，水務(wù)設(shè)施能源自給率超80%，大幅降低了對傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴；另一方面，實(shí)現(xiàn)空間資源的集約化利用，在生物池、沉淀池等水處理設(shè)施上方安裝分布式光伏系統(tǒng)，形成“以光促水、以水養(yǎng)光”的協(xié)同機(jī)制，達(dá)成治污與發(fā)電的良性循環(huán)，為城市減污降碳提供了可推廣的實(shí)踐路徑。