近日，国家发改委、住建部两部门发文鼓励推广“光伏+污水处理厂”模式，明确将光伏发电等绿色电力纳入电网企业保障性收购范围等多方面的探索和实践;在光照资源丰富地区稳妥推广“光伏+”模式，适时布局智能微电网、新型储能设施，推动积极参与绿证交易。
在水利行业中，污水处理厂因设备众多且运行时间长，被公认为“用电大户”。据了解，我国污水处理能力达到2.1亿立方米/日，平均电耗约为0.292 KWh/m³。由此估算，污水处理厂单日耗电量高达6132万KWh。
最新数据显示，目前我国共有13527家座污水处理厂(含日处理能力500吨以上的农村污水处理设施)。若每个污水处理厂平均可建设2-3MW的光伏电站，则全国污水处理厂的光伏电站总建设规模将超过30GW。
实际上，早在2020年4月，国家5部委就曾出台文件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。但由于污水处理厂水池横跨长、地下管线多、障碍物高等复杂的施工条件，“光伏+污水处理厂”项目一度面临落地难题。
随着双碳战略的深入实施，污水处理厂的节能减排再次成为了行业内外共同探索的紧迫议题。与此同时，光伏技术的快速迭代为这一挑战提供了解决方案：柔性支架技术的引入与智能运维系统的融合，不仅克服了传统光伏安装中的诸多限制，还极大提升了项目实施的灵活性和效率，为“光伏+污水处理厂”这一创新模式开辟了广阔的应用前景。
下面，请跟随小编一同盘点那些已经成功落地的项目案例，深入了解其背后机制。
█ 北湖污水处理厂分布式光伏电站项目
2022年11月1日，由中国能建中南院总承包的北湖污水处理厂分布式光伏电站项目全容量并网运行。项目安装容量为23.73MWp，光伏组件共计54000块，总覆盖面积约18.5万平方米。日照充足的情况下，每年可发电约2200万度，可节约发电燃煤约8000吨，相当于减排约2万吨二氧化碳。
污水处理厂多为大跨度水池类结构,地下管线复杂且不允许大规模机械施工。因此，污水处理厂光伏项目需要设计成高净空、大跨度、少基础的“空中楼阁”。为此，中南院团队放弃传统的钢桁架形式，选择了预应力大跨柔性支架方案，采用“人字柱+预应力管桩”及索桁架结构，实现了最大连续跨度730米，最大单跨跨度59.3米。
在项目实施阶段，为确保污水厂的正常运行，团队巧妙地在生物池区域利用上部池壁结构设立钢柱，采用滑车安装柔性支架布置，未对原有结构进行改造,整个施工周期未发生污水厂停运事件。此外，支架离地高度8米保证了光伏和水务的双轨运行无影响，助力污水处理厂践行绿色发展理念，实现降本增效。
█ 嘉兴市联合污水厂光伏发电项目
2024年3月28日，华东院总承包的嘉兴联合污水厂光伏发电项目实现全容量并网发电。项目总装机容量17.09MWp，安装近3万块组件，在同类型工程中规模位居全国第二、浙江第一。年发电量约为1876万千瓦时，可以满足污水厂用电量的1/3，每年可节约标煤5600余吨，减少二氧化碳约1.5万余吨。
项目应用大跨度预应力柔性支架技术，有效减少落地桩柱的数量，提高土地的综合利用率。同时，项目采用了高效领先的光伏组件以及组串式逆变器，采用数字化、智能化技术对光伏电站进行运行监控和故障诊断，通过数据分析技术，对无功补偿装置控制策略进行优化以实现水厂功率潮流的合理运行。
另一方面，由于项目地处沿海风口地区，易受台风、风暴潮等恶劣天气影响，项目团队持续复核、优化设计，配以足够数量的抗风稳定系统，保证在风荷载作用下的电站的稳定性。此外，在污水处理厂内建设柔性支架光伏电站，可有效抑制池内绿藻生长，降低人工清理频率，具有十分显著的经济和环境效益。
█ 马头岗污水处理厂光伏发电项目
马头岗污水处理厂占地1057亩，安装了约15万平方米的光伏板，总容量高达17兆瓦，每年可提供约3300万度的绿色电能，相当于植树造林约18300棵，节约发电燃煤约1.32万吨，减少二氧化碳排放量约3.29万吨，减少粉尘排放约8976吨。
中原环保马头岗水务集团自主开发出“水务+光伏”的分布式光伏发电新模式，已成为亚洲最大的“全流程智能自动控制+光伏能源回用”的现代化污水处理厂。
█ 丹江口污水处理厂分布式光伏项目
2023年5月11日,中国能建葛洲坝生态环保公司湖北丹江口污水处理厂分布式光伏项目实现全容量并网发电。该项目装机容量约1.3MWp，其设计采用“固定支架+柔性支架”布局方式，规避了水厂地下管线复杂、地质条件较差、无法满足常规固定支架布置需求等问题，充分利用污水处理厂上部空间。
项目建成后，每年可发电约123.19万度，与相同发电量火电相比，相当于每年可节约标煤369.6吨，相应每年可减少二氧化硫排放量约34.5吨、二氧化碳约1150.6吨，同时还可节约大量淡水资源。
█ 津沽污水处理厂分布式光伏发电项目
继2024年上半年北仓、咸阳路两座污水处理厂分布式光伏发电项目陆续实现并网发电，6月底，津沽污水处理厂分布式光伏发电项目顺利实现全容量并网发电，再次刷新了天津市应用柔性支架分布式光伏发电项目的最大规模纪录。
该项目光伏装机容量13.48MWp，设计年发电量1390万kWh，减少碳排放约12260吨。三座污水处理厂分布式光伏发电项目预计年发电量将达到2000万度以上，每年预计可为水厂节约运行成本150余万元，节约标准煤0.86万吨，减少二氧化碳排放2.4万吨，形成低碳供应链、循环链的有效联动。
责任编辑：肖舟
