施工人員正在消毒池上方懸掛最后一塊光伏板。記者劉斌 攝

 

 

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。

 

“‘光伏+污水廠’這一模式可充分發揮污水處理廠空間龐大的天然優勢，降低污水處理廠用電成本。”武漢市水務集團武漢三鎮實業控股股份有限公司綠色產業分公司負責人周旭輝告訴長江日報記者，污水處理廠為24小時連續運轉單位。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。目前，光伏發電已經成為最經濟的新能源之一。光伏進入污水處理廠，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。

 

周旭輝介紹，首先，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。

 

 

北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。

 

記者在現場看見，二次沉淀池上方的光伏板已安裝完畢，兩端的光伏支架距離有近60米。雖然跨度較大，但光伏板整體來看趨于平面。

 

5月30日，施工人員在消毒池上方懸掛最后一塊光伏板。記者劉斌 攝

 

周旭輝介紹，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。

 

據介紹，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。

 

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。前者出地，后者出資并設計、建設，雙方共同管理、共享發電收益。

 

 

北湖污水處理廠分布式光伏電站項目。鐘適 攝

 

光伏發電站一期總建設規模約23.7276兆瓦，項目全壽命周期為25年。周旭輝表示，在如此大的廠區內進行光伏項目建設，投資大、收益回報周期較長。這種合作方式整合雙方的優勢，既可以快速上馬投產，又能長期穩定運行，充分利用新能源，助力污水處理廠實現“雙碳”目標，探尋綠色清潔生產的新突破口。

 

 

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。

 

 

據了解，北湖污水處理廠光伏發電站暫無儲電功能，即發即用。所有光伏板都被安裝在露天，工作人員已做好應對雷擊、冰雹等極端天氣的充分準備，確保安全萬無一失。

 

據了解，未來，分布式光伏發電站還將在其他水廠、污水處理廠實施利用。