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1、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在城鎮(zhèn)污水廠中的應(yīng)用探索1引言黨的十八屆五中全會提出〃創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享〃五大發(fā)展理念,創(chuàng)新和環(huán)保無疑是國家未來發(fā)展的重點,將創(chuàng)新理念引入環(huán)保產(chǎn)業(yè),是作為每一個環(huán)境保護領(lǐng)域工作者的思考方向。2分布式光伏發(fā)電的前景隨著傳統(tǒng)能源可開發(fā)資源的日益減少,以及傳統(tǒng)能源在使用過程中對環(huán)境的污染加劇,近年來世界各國都在積極探索新能源的開發(fā)和利用。我國國務(wù)院在2012年10月24日發(fā)布了《中國的能源政策》白皮書,提出大力發(fā)展新能源和可再生能源的重要戰(zhàn)略。新能源,一般指核能、風能、太陽能等在新技術(shù)基礎(chǔ)上,可系統(tǒng)的開發(fā)利用的可再生能源。20世紀
2、80年代以來,我國在西藏、新疆、內(nèi)蒙等日照時間長、幅員遼闊的西部地區(qū)建設(shè)大型的太陽能電站,利用光伏電板收集太陽光能,并將其轉(zhuǎn)化為電能。光伏發(fā)電被稱為無污染、可持續(xù)再生、運營風險低的新能源,但同時存在輸電距離長、占用土地資源的弊端。2013年11月,國家能源局印發(fā)《關(guān)于分布式光伏發(fā)電項目管理暫行辦法的通知》,分布式光伏發(fā)電迎來了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的春天。分布式光伏發(fā)電實行〃自發(fā)自用、余電上網(wǎng)、就近消納、電網(wǎng)調(diào)節(jié)〃的運營模式,鼓勵各類電力用戶投資建設(shè)和經(jīng)營分布式光伏發(fā)電項目,國家和地方政府進行資金補貼。3分布式光伏發(fā)電與城鎮(zhèn)污水項目的結(jié)合目前,我國城鎮(zhèn)污水廠項目大多
3、采用A2/0、SBR、氧化溝等傳統(tǒng)污水處理工藝,污水處理流程的各建(構(gòu))筑物采用地上式分散布置為主,加上城鎮(zhèn)規(guī)劃對污水處理廠綠化率、容積率等指標的限制,城鎮(zhèn)污水處理廠在平lil布局上一般具有占地面積大、空間開闊的特點,使光伏發(fā)電項目與城鎮(zhèn)污水處理廠項目具備潛在的共生優(yōu)勢。3.1城鎮(zhèn)污水處理廠豐富的空間資源,造就光伏發(fā)電項目的規(guī)模效應(yīng)在城市里,土地資源是最珍貴的資源。城鎮(zhèn)污水處理廠具有占地面積大、空間開闊的特點,建筑物的屋頂、構(gòu)筑物的池面、綠化用地以及各類的閑置空間,在其上面加裝太陽能光伏板有著得天獨厚的空間優(yōu)勢。以佛山市鎮(zhèn)安污水處理廠為例,該項目已建成
4、3期共25萬t/d的污水處理規(guī)模,規(guī)劃占地面積共計20萬m2,其中綜合樓、宿舍、鼓風機房等建筑物的屋頂面積約0.5萬m2,生物反應(yīng)池、二沉池、消毒池等池面面積約4萬m2.綠化面積約8萬m2,道路及其他閑置用地約8萬m2。通過建設(shè)光伏電站,污水處理廠將實現(xiàn)利用可再生清潔能源治理環(huán)境污染的愿景,同時通過污水池上土地2次開發(fā)利用,充分利用閑置空間。3.2光伏發(fā)電就近消納z大大降低污水處理廠的運營成本北京城市排水集團和北京交通大學聯(lián)合對全國1441座污水廠運行能耗進行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)根據(jù)污水廠的設(shè)計規(guī)模、處理工藝、進水水質(zhì)和岀水水質(zhì)要求不同,污水處理廠單位耗氧污
5、染物削減電耗分布在0.58~3.05kWh/m3,電耗成本是污水處理廠運行成本的主要構(gòu)成部分,一般占總運行成本的50%?70%。而且隨著出水水質(zhì)標準的提升,深度處理工藝的推廣應(yīng)用,電耗成本占污水處理廠運行總成本的比重將進一步加大。分布式光伏發(fā)電設(shè)施與城鎮(zhèn)污水處理廠項目的結(jié)合,正好營造〃就近消納”優(yōu)勢互補〃的產(chǎn)業(yè)格局。污水處理廠內(nèi)建設(shè)光伏發(fā)電站,利用自發(fā)自用的生產(chǎn)模式,為污水處理項目節(jié)能減排的一項創(chuàng)新應(yīng)用。3.3切合國家能源政策,享受政府資金補貼,提升盈利能力2016年,國家岀臺一系列推進光伏工業(yè)、鼓勵太陽能光電項目的政策方法,各省市也相繼呼應(yīng),形成國家
6、+地方多層次補助的格局。2013年9月,國家發(fā)展改革委出臺了《關(guān)于發(fā)揮價格杠桿作用促進光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》,完善了光伏發(fā)電價格政策。通知明確對光伏電站實行分區(qū)域的標桿上網(wǎng)電價政策,根據(jù)各地太陽能資源條件和建設(shè)成本,將全國分為三類資源區(qū)。對分布式光伏發(fā)電項目,實行按照發(fā)電量進行電價補貼的政策,電價補貼標準為0.42元/kW?h。而廣東省沒有指定統(tǒng)一的補貼政策,而是由各市自行指定。以佛山市為例,度電補貼按實際發(fā)電量補助0.15元/kW?h,為期3年??梢姡鬯幚韽S內(nèi)建設(shè)光伏發(fā)電站,除可降低電耗成本外,還可以獲得額外的政府補貼,若有剩余的電量,可按標桿
7、電價上網(wǎng),是一種可行的增加營業(yè)收入的方式。4經(jīng)濟效益評估現(xiàn)以鎮(zhèn)安污水處理廠為例,對污水處理廠內(nèi)建設(shè)分布式光伏發(fā)電項目的投資估算和財務(wù)測算進行分析,對項目的經(jīng)濟效益進行評估。4.1投資估算在已建成的污水處理廠內(nèi)安裝光伏發(fā)電設(shè)施,必須依附于現(xiàn)狀設(shè)施進行改造和加裝,根據(jù)安裝難度不同,單位造價也會有差異。第一步:安裝難度最底位置為建筑物屋面。在平面屋面或斜屋面架設(shè)簡單的鋼制支架,就可以安裝光伏板及其他配件。一般取每平方米裝機容量為100W,若鎮(zhèn)安污水處理廠5000m2的建筑物屋面全部安裝光伏發(fā)電設(shè)施,總裝機容量為500kWe以發(fā)電單位計,目前每瓦裝機的分布式系
8、統(tǒng)造價約8-12元,取其中值計算,則建筑物屋面部分的項目總投資為500萬元。第二步:綠化用地和