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、設施設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、處理設施、開闊構筑物)。積極布局智能微電網(wǎng)、新型儲能設施，提高可再生能源應用穩(wěn)定性，鼓勵有條件的污水處理廠參與電力需求側(cè)響應。
三、打造減污降碳標桿園區(qū)，獲取專項資金補貼
攜手水務集團、設計院等單位，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，泰元水務與贏科儲能合力打造泰元水務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)的泰元水務廠區(qū)內(nèi)，投資建設總規(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，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)空地建設智能充電停車棚。并配備了電化學儲能設備，在車棚上方架設光伏設備。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。設計處理能力為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，蘇格蘭水務公司安裝了第一套太陽能+儲能配套設施。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、墓地等設施，用水量很大。這套電池組預計能為其每年節(jié)省11萬美元的電費。
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