古人依水筑城，在现代社会水是城市的命脉。污水处理作为高耗能产业，大部分污水厂年耗电量高达上千万度。随着能源短缺的日益加剧，节能降耗已成为污水处理行业急需解决的现实问题。目前，大多数污水处理厂的电能供应依赖于火电，在治理污水的同时给大气环境造成污染。“光伏+污水厂”模式的出现，将光伏的产生的清洁电能应用于排水领域污染物的治理，实现大气环境和水环境污染减排的双赢，还能为减碳之路贡献力量。
随着我国城镇化进程加快，近年来，国家大力支持分布式光伏的发展尤其是“光伏+污水厂”的模式。近日，浙江省能源局正式印发了全国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。其中，文件明确，对现有污水厂和自来水厂的光伏安装比例要求90%以上，成为分布式光伏开发重点工作之一。2020年4月，国家5部委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。据住建部统计数据，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。据业内专业人士测算，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。穿上了“光伏”外衣的污水厂不仅能处理污水，还能促进污水处理企业可持续发展，为减碳之路贡献力量。2018年6月 ，位于武汉江夏污水处理厂实现光伏发电全覆盖，每年发电量可达150万度，每年节省电量20%左右。俯瞰武汉江夏污水处理厂，厂区内屋顶、沉淀池、生化池上布满光伏发电板，正在静悄悄地将太阳能转为电能。除了能发电之外，污水厂上的光伏板能够遮挡直射水池的太阳光，有效抑制了池内的绿藻生长。2014年12月，位于江苏省扬州市的洁源污水处理厂分布式光伏发电项目正式并网发电，总装机容量为9.7MW，该项目在扬州市汤汪、六圩、自来水公司第一水厂等3个污水处理厂的池体上方共铺设了9.8万平米光伏板，最大程度地利用了自身厂区土地的空间。据2017年数据，30个月该项目共发电2300万千瓦时，相当于减少标煤消耗8280吨。其中，2016年发电量达1000万千瓦时，相当于年耗电量的近4成。同燃煤火电站相比，每年可为国家节约标准煤3180吨，减少二氧化硫排放量298吨，二氧化氮28.3吨，减少温室气体二氧化碳排放量为8608.6吨。2018年8月，位于安徽省合肥市的王小郢污水处理厂分布式光伏发电项目正式并网发电。该项目利用厂区氧化沟和沉淀池上方空间排布光伏组件，装机容量达10.8MW，每年可提供约1200万度光伏电，采用“自发自用、余电上网”模式，其中90%以上可被污水处理厂就地消纳。装光伏后
光伏板在输送“绿色”电力的同时，对污水池的遮挡能有效抑制池内水体藻类生长，提升水质。与相同发电量火电厂相比，年节约3000多吨标准煤，减少二氧化碳排放近亿吨。光伏和污水处理厂的融合，成功实现空间资源和新能源发展的有机融合，促进经济社会绿色转型。 居民看到的不再是一个个的污水池，而是一排排现代化“绿色”高科技光伏板。此外，箱体结构有效降低了噪音污染，让污水处理也能“静悄悄”，营造了良好宜居环境。2018年11月，位于福建省石狮市中心区污水处理厂3MW分布式光伏发电项目正式并网发电。总投资规模约2000万元，全站面积4000余平方米，总计安装10000块多晶硅太阳能电池板。年均发电量可达350万度，是省内首个采用柔性支架术的污水处理厂分布式光伏项目。
2016年12月，位于香港大屿山小濠湾污水处理厂分布式光伏发电项目正式启用，这是当时香港最大的光伏电站。由超过4,200块太阳能光伏板组成，总占地面积为11,000平方米，光伏发电容量达1,100千瓦。
年均发电量可达110万度，相当于230个家庭一年的总用电量，每年减少二氧化碳排放量约770吨。2018年12月，位于湖南省的长善垸污水处理厂光伏电站正式并网发电，该项目是湖南省内第1个污水处理厂大型光伏发电项目，光伏装机容量4.16MW，电站年均发电量约400万度，全部用于污水处理设备使用。（1）不占土地，空间优势。水处理厂有大面积的水处理池，上方加装光伏板有得天独厚的空间优势，可以对面积广阔的水处理厂的占用土地二次开发利用。（需要注意的是，由于污水处理厂内管线错综复杂，在桩基础施工期间需要避免对原有管线的破坏及影响水厂的正常生产运营。）（2）高耗能产业。污水处理厂及自来水厂用电负荷高，且24小时连续运转，负荷稳定，光伏电站所发电量基本都能被消纳，符合“自发自用，余电上网”模式，光伏可进一步助力企业降本增效。（3）业务持续性有保障。多数污水厂、自来水厂是地方国有企业，业务持续性有保障，土地使用年限长，停运风险小，相对于发展分布式光伏，有较好的投资稳定性。（4）提升水质。部分水处理池因工艺需要，需要抑制藻类生长，安装光伏板对污水池的遮挡能有效抑制池内水体藻类生长，提升水质。
“光伏+水务”的经济效益同样显著。以上文提到的扬州六圩污水处理厂光伏发电站为例，该发电站去年发电量为600万千瓦时，每年可获得国家补贴252万元，电站的发电量85%用于自我消纳，15%余电上网销售。计算下来，每年可节约电费成本约396万元。
同时，污水厂安装光伏后将极大改善周围水体环境，对治理水污染，保护当地流域水质和生态平衡具有十分重要的作用。“光伏+水务”的成功融合实现了企业降本增效、拓展发展空间，经济效益、环境效益俱佳，为光伏产业拓展发展空间与思路，实现转型升级积累了经验，有助于推动经济社会可持续发展。
来源：光伏盒子
