近年來,作為傳統(tǒng)環(huán)保行業(yè)的代表,污水處理廠一直普遍存在運行能耗偏高的問題。再加上污水排放標準的提升,進一步加劇了污水處理廠的高能耗問題,進而污水處理廠能源消耗問題越來越受到重視。
據(jù)住建部統(tǒng)計數(shù)據(jù),2022年,我國污水處理廠達到22470座,同比增長10.12%。
此外,2016-2022年,我國污水排放總量持續(xù)提升,2022年,污水排放量達到1099億立方米,同比增長1.7%。
在“雙碳”大背景下,碳減排又成了一個重要目標。據(jù)統(tǒng)計,污水處理行業(yè)的碳排放量約占全社會總排放量的1%。因此”污水廠+光儲“成為污水處理廠長遠發(fā)展的必經(jīng)之路。
01為什么說污水處理廠需要配備光伏、儲能?
一、用電大戶的成本之痛
由于污水處理廠占地面積大,廠內(nèi)設(shè)備多、24小時連續(xù)運轉(zhuǎn),運行時間長,是絕對的用電大戶,因此電耗成為污水廠成本控制的關(guān)鍵因素之一。據(jù)悉,污水處理廠的用電成本約為0.37-0.44元/立方污水,占總成本的40%-50%。再加上污水處理還需要藥劑成本、設(shè)施設(shè)備維護成本及大修成本、消毒成本等等。
二、高能耗企業(yè)面臨著政策監(jiān)管與要求
2023年12月12日,國家發(fā)改委、住建部、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進污水處理減污降碳協(xié)同增效的實施意見》,提到在光照資源豐富地區(qū)推廣“光伏+”模式(廠區(qū)屋頂、處理設(shè)施、開闊構(gòu)筑物)。積極布局智能微電網(wǎng)、新型儲能設(shè)施,提高可再生能源應(yīng)用穩(wěn)定性,鼓勵有條件的污水處理廠參與電力需求側(cè)響應(yīng)。
三、打造減污降碳標桿園區(qū),獲取專項資金補貼
攜手水務(wù)集團、設(shè)計院等單位,將“綠色融合”利用到污水處理廠,推動污水處理減污降碳協(xié)同增效,建設(shè)能源資源高效利用的污水處理綠色低碳標桿廠,申請節(jié)能減碳專項資金補助、優(yōu)惠政策,參與綠證交易等。
02污水處理廠如何與儲能、光伏組成完美搭檔?
在污水處理站頂層配套建設(shè)光伏電站及儲能系統(tǒng),使污水處理站用光伏電站“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”的模式,將一部分發(fā)電量供給污水處理站用,一部分進入儲能電站,用于晚間或陰雨天污水處理站的用電,剩余電量還可以上網(wǎng),產(chǎn)生的收益用作后期維護成本,既解決了污水處理問題,又解決了費用方面的后顧之憂。
03”污水處理廠+儲能+光伏”實現(xiàn)“綠色低碳+降低成本”雙重價值
項目一:泰元水務(wù)污水處理廠儲能電站項目,首年節(jié)省電費約60萬元
2023年9月,泰元水務(wù)與贏科儲能合力打造泰元水務(wù)污水處理廠儲能電站項目,雙方在位于河南省安陽市光明路東側(cè)洪河北側(cè)的泰元水務(wù)廠區(qū)內(nèi),投資建設(shè)總規(guī)模為0.88MW/1.948MWh的儲能電站系統(tǒng),利用廠區(qū)內(nèi)峰平谷電價差節(jié)省綜合電費效益,實現(xiàn)年放電量約64萬kWh,首年節(jié)省電費約60萬元。
泰元水務(wù)污水處理廠儲能電站
項目二:生物城污水處理廠首個光儲一體化示范項目,年產(chǎn)約30萬千瓦時“綠電”
2023年12月,生物城污水處理廠首個光儲一體化示范項目正式投運,該項目由生物城集團(運營公司)與高新發(fā)展(倍特數(shù)字能源)合作共建,項目儲能系統(tǒng)采用全液冷技術(shù),磷酸鐵鋰電芯,裝機容量為100KW/232KWh;光伏系統(tǒng)采用單晶硅組件,一期總裝機容量389.4KWp,自發(fā)自消納。項目并網(wǎng)投運后預(yù)計每年可產(chǎn)生約30萬千瓦時“綠電”。
項目三:湘潭市河西污水處理廠用戶側(cè)儲能項目
2023年12月22日,湖南首個高壓側(cè)接入用戶側(cè)儲能項目,潭州新能源湘潭市河西污水處理廠用戶側(cè)儲能項目順利并網(wǎng)運行。
該項目由威勝能源技術(shù)股份有限公司承建,項目容量1.25MW/3.44MWh,采用威勝能源箱式液冷儲能解決方案,該項目投產(chǎn)運行后能夠有效提升污水廠區(qū)電力安全穩(wěn)定運行水平,利用儲能技術(shù)實現(xiàn)“削峰填谷”,進一步保障廠區(qū)供電能力。
項目四:六安城北污水處理廠,降低廠區(qū)用電支出
在安徽六安,城北污水處理廠2.4兆瓦光伏項目已經(jīng)投產(chǎn)。利用廠區(qū)空地建設(shè)智能充電停車棚。并配備了電化學(xué)儲能設(shè)備,在車棚上方架設(shè)光伏設(shè)備。該光伏項目,為新能源汽車提供充電便利的同時,減少了碳排放,儲能裝置還能有效地“削峰填谷”,降低廠區(qū)用電支出。
目前,六安地區(qū)總裝機10.4兆瓦的污水處理廠分布式光伏項目正在推進之中。
項目五:合肥王小郢污水處理廠,每年可節(jié)省電費支出70萬元以上
合肥王小郢污水處理廠占地約400畝,于1993年正式開工建設(shè)。設(shè)計處理能力為30萬立方米/日。
特別值得一提的是,該污水處理廠是超級光伏電站。王小郢污水處理廠分布式光伏發(fā)電項目于2018年8月正式并網(wǎng)發(fā)電。這是安徽省首家建成投產(chǎn)的污水處理廠光伏項目,單體規(guī)模位居全國前列。
王小郢污水處理廠因享受電價優(yōu)惠政策,每年可節(jié)省電費支出70萬元以上。每年可提供約1200萬度綠色清潔電能。所發(fā)電能采用“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。
04需求空間不止國內(nèi),海外市場早已應(yīng)用
在海外,儲能系統(tǒng)是如何幫助水廠減負的呢?
案例一:2022年,在位于珀斯附近的一座廢水處理廠,蘇格蘭水務(wù)公司安裝了第一套太陽能+儲能配套設(shè)施。據(jù)悉,項目使用2520塊太陽能電池板,總輸出功率超過1MW。
該項目還包括0.8MWh全釩液流電池儲能設(shè)施,由四套全釩液流電池(VFB)組成。由蘇格蘭可再生能源解決方案專家開發(fā)和建造,電池部分由Invinity能源系統(tǒng)公司制造。
案例二:2017年10月,加州的Napa衛(wèi)生局布局了一個規(guī)模為60000m³/d的污水處理廠,該項目采用的是特斯拉的鋰離子電池組,更好將污水廠安裝的太陽能進行儲存和釋放。該地區(qū)有大量的農(nóng)場、葡萄園、公園、墓地等設(shè)施,用水量很大。這套電池組預(yù)計能為其每年節(jié)省11萬美元的電費。
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