湖南株洲：为污水池戴上“太阳帽” 探寻光伏发电绿色降本

在湖南株洲，污水处理厂或许将迎来一种新变化。

11月23日，记者从株洲市住建局获悉，市内多家污水处理厂正在谋划引入光伏发电设施。

事实上，株洲已有尝鲜者。今年1月22日，白石港水质净化中心光伏项目并网成功，成为株洲市首个“光伏+污水”处理项目。

光伏发电是近十年来发展效益显著的经济性绿色能源，而污水厂又是处理城市污水的关键一环。当光伏发电与污水厂利用双方优势及特性进行合作，会产生怎么样的效能？

10个月减排二氧化碳2800吨

11月23日上午十点，白石港水质净化中心，这是株洲城区东北区域一座极度重要的设施，日污水处理能力达到18万吨，覆盖经开区，以及石峰区、荷塘区部分区域。这里每天生产运行用电量约2.5万度，在株洲市的污水处理厂中算用电大户。

在该厂的生产工艺区，一个个池子上方，遮盖着一块块太阳能光伏板，总覆盖面积达到3.1万平方米。从空中俯瞰，污水厂犹如戴上一顶光鲜的“太阳帽”。

“厂子地势平坦，空间开阔，周边空旷，地基牢固，具备光伏发电的优势。光伏板还能遮挡阳光，有效抑制池内水体藻类的生产，提高污水处理效率。”白石港水质净化中心负责人蔡虎宝介绍。

在该厂的技术中心，登录光伏项目平台，在天气晴好的时候，平台上的数据会显示，平均每小时发电量达到2500度，接近设计规模。

据悉，作为株洲市首个“污水+光伏发电”项目，采用“自发自用，余电上网”模式，所发电量优先由厂内负荷消纳，多余电量输出至国家电网。

今年1月22日，白石港水质净化中心光伏项目成功并网。今年晴天多，光照足，加之设备新，截至11月，光伏发电量达到286万千瓦时，超过了设计规模，节省电费20万元。

“在25年运营期内，光伏发电项目每年可提供绿色清洁能源约258万千瓦时，占厂区用电总量的15%—20%。”蔡虎宝介绍，经过测算，仅过去十个月，累计减少二氧化碳排放量约2854吨。

行业寻找降本增效新模式

白石港水质净化中心“污水+光伏”的成功案例，引起了市内各污水厂的关注。

记者从株洲市住建局了解到，城区目前共有7座污水处理厂，目前，枫溪、龙泉、金山厂的光伏发电项目都已提上议程。

这背后，是污水处理行业降本增效、绿色转型的迫切。

污水处理厂抽水深度深、处理量大。虽说不同工业耗电量有所不同，但总体看，在污水处理厂的成本结构中，动力成本占比一般在10%-20%之间，权威机构调研报告显示，其平均电耗约为0.292KWh/m，属于高耗能企业。

数据显示，我国污水厂平均电耗为0.292千瓦时/立方米，如按照日处理能力16573万立方米，每天仅用于污水处理的电量高达4839万千瓦时左右。

“污水处理厂为24小时连续运转，电能耗大、运行费用高降低了污水处理厂的投资效益，甚至成为一些污水处理厂难以正常运行的瓶颈。”市内某污水处理厂相关负责人表示。

随着我国双碳政策出台，探索新时代能源经济模式，成为耗能大户的污水处理厂必须面对的课题。

“在‘双碳’目标下，以及水处理行业智能化创新、合作发展等趋势下，‘光伏+污水厂’的联动模式，可充分发挥双方的天然优势，实现共赢。”株洲市住建局公用事业管理科相关负责人介绍。

一方面，光伏发电成本持续降低，而污水处理厂有着大面积的水处理水池，光伏发电项目可利用污水处理厂的屋顶、沉淀池、生化池等处，在其上方加装光伏板有得天独厚的空间优势。

另一方面，由于污水处理厂的运作模式是24小时连续运转，用电需求非常平稳。如果安装了光伏电站，白天光伏发电量大，可以做到即发即用，避开用电高峰；夜间低谷电价相对较低，也能有效降低污水处理厂的用电成本。

两年来，各地不断有项目出现。

武汉的北湖污水处理厂光伏发电项目，创造了装机规模位列全国污水厂第一、分布式大跨度柔性支架数量全国第一等多个全国“第一”。每年可提供约2200万度的绿色清洁电能，将全部用于污水厂生产用电，可节约发电燃煤8000吨。

在苏州，已有张家港市、太仓市、高新区5家污水处理厂建成分布式光伏发电项目，年发电约600万度，相当于每年植树约16000棵。

加之长沙花桥水质净化厂、无锡锡澄水厂等项目，一场行业变革，已经悄然展开。

政策面不断打开

从一系列文件中，可以找到变革的推动力，换言之，政策面正在不断拓宽。

早在2020年4月，国家发改委、财政部等五部委联合印发《关于完善长江经济带污水处理收费机制有关政策的指导意见》就提出，鼓励污水处理企业综合利用场地空间，采用“自发自用、余量上网”模式建设光伏发电项目。

随后，浙江立刻跟进。在全国率先印发首个针对整县推进分布式光伏开发试点工作的省级实施工作导则，文件明确对现有污水厂和自来水厂的光伏安装比例要求达到90%以上。

今年6月，生态环境部等七部门印发《减污降碳协同增效实施方案》中指出，在污水处理厂推广建设太阳能发电设施，同时开展城镇污水处理和资源化利用碳排放测算，优化污水处理设施能耗和碳排放管理。

今年9月，国家发改委、住房城乡建设部、生态环境部联合印发《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》的通知，再次提到推广“光伏+”模式，积极推广建设能源资源高效循环利用的污水处理绿色低碳标杆厂，实现减污降碳协同增效。

国家和地方政府的大力支持，进一步打开了“光伏+污水处理厂”的想象空间。

根据住建部数据，目前全国累计建成城市污水处理厂5000多座(不含乡镇污水处理厂和工业)，污水处理能力达2.1亿立方米/日。专业人士测算，按每个污水厂平均可建设5MW光伏容量预估，目前我国污水厂可建设光伏电站的规模将超25GW，潜在市场广阔。

资本市场反应敏锐。证券时报今年9月梳理发现，A股中，多家环保类上市公司已布局“污水处理+光伏”的运营模式。

例如，中环环保在互动平台表示，正积极推进分布式光伏发电项目方面业务，在分布式光伏发电方面，目前已有7个污水处理厂完成了分布式光伏项目备案。节能国祯已成功运营超级光伏电站王小郢污水厂，公司在安徽、华东、华南、华中、西北、华北等地区的污水处理项目大部分具备添加分布式光伏项目条件。首创环保在合肥、铜陵等区域的部分项目，利用建筑物、构筑物的顶面和厂区空地铺设太阳能光伏板，应用光伏发电。圣元环保在生活污水处理领域拥有5个运营项目，公司分布式光伏发电项目由公司自主开发建设。