从空中俯瞰北湖污水处理厂，44643块光伏板如同拼图一般整齐划一地悬挂在厂区上空。5月30日上午，两名施工人员正在消毒池上方悬挂最后一块光伏板。这意味着北湖污水处理厂总面积约18.5万平方米的巨型“太阳帽”建成，每年可提供绿色清洁电能总量约2200万千瓦时，全部用于厂区生产用电。预计下月中旬并网发电。
施工人员正在消毒池上方悬挂最后一块光伏板。
污水处理厂电能消耗大渴望光伏发电
北湖污水处理厂位于武汉市洪山区腾飞大道与八吉府大街交会处东侧，是国内一次性建成规模最大的污水处理厂。如今，半个武昌城的污水每天都通过埋深超过40米的大东湖深隧奔向北湖污水处理厂进行深度处理。然而，污水处理的繁忙同样意味着巨大的电力消耗。
“‘光伏+污水厂’这一模式可充分发挥污水处理厂空间庞大的天然优势，降低污水处理厂用电成本。”武汉市水务集团武汉三镇实业控股股份有限公司绿色产业分公司负责人周旭辉表示，污水处理厂为24小时连续运转单位。北湖污水处理厂抽水深度深、处理量大，在污水处理的直接生产成本中，电能消耗占30%以上。目前，光伏发电已经成为最经济的新能源之一。光伏进入污水处理厂，有助于污水处理厂摆脱对传统电力的长期依赖，不仅给污水处理厂的基础设施送去绿色电力，还可实现大气环境和水环境污染减排的双赢，可谓一举多得。
周旭辉介绍，首先，污水处理厂有着大面积的水处理水池，且年均耗电量比较大，光伏发电项目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，有着得天独厚的空间优势；其次，污水处理厂上方的光伏板能够遮挡直射水池的阳光，有效抑制了池内原本要经常清理的绿藻生长。
光伏板横跨近60米既安全又美观
北湖污水处理厂内大型处理池较多，仅二次沉淀池直径就达50多米。池面大跨度铺设光伏板是此次项目的难点之一。
记者在现场看见，二次沉淀池上方的光伏板已安装完毕，两端的光伏支架距离有近60米。虽然跨度较大，但光伏板整体来看趋于平面。
5月30日，施工人员在消毒池上方悬挂最后一块光伏板。
周旭辉介绍，北湖污水处理厂此次采用“屋顶光伏+池面大跨越柔性支架光伏”的形式，光伏板总面积达18.5万平方米，是国内最大的污水处理厂分布式光伏发电项目。
据介绍，该项目采用钢结构与预应力钢索系统组合支架结构，通过对钢索施加预应力使得其获得刚度，并通过纵向稳定系统将各行连成一个整体，共同抵御风振影响。其中二次沉淀池区域的钢索单跨跨度达59.3米，为目前全国预应力钢索光伏支架体系的最大单跨跨度。通过张拉副索可有效调节大跨度带来的挠度问题，使得光伏发电站兼具安全性与美观性。
新的安装方法使建设造价低于传统钢结构支架30%至50%，承重能力则提高30%以上，施工周期缩短40%至50%，管桩数量节约90%以上，钢材用量节约30%至50%，大幅降低建筑能耗。
创新合作机制探寻绿色清洁生产的新突破口
近年来，我国提出鼓励污水处理企业综合利用场地空间，对外合作开发光伏发电。
2021年6月，武汉三镇实业控股股份有限公司旗下的武汉市城市排水发展有限公司与中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司达成协议，共建北湖污水处理厂光伏发电项目。前者出地，后者出资并设计、建设，双方共同管理、共享发电收益。
北湖污水处理厂分布式光伏电站项目。
光伏发电站一期总建设规模约23.7276兆瓦，项目全寿命周期为25年。周旭辉表示，在如此大的厂区内进行光伏项目建设，投资大、收益回报周期较长。这种合作方式整合双方的优势，既可以快速上马投产，又能长期稳定运行，充分利用新能源，助力污水处理厂实现“双碳”目标，探寻绿色清洁生产的新突破口。
每年“绿色发电”2200万千瓦时占厂区用电总量的20%
据测算，北湖污水处理厂光伏发电项目并网发电后，在25年运营期内，每年可提供绿色清洁电能约2200万千瓦时，占厂区用电总量的20%。这些电能将全部用于北湖污水处理厂生产用电，每年因此可节约发电燃煤约8000吨，相当于减少二氧化碳排放量约2万吨，减污降碳成效显著。
据了解，北湖污水处理厂光伏发电站暂无储电功能，即发即用。所有光伏板都被安装在露天，工作人员已做好应对雷击、冰雹等极端天气的充分准备，确保安全万无一失。
据了解，未来，分布式光伏发电站还将在其他水厂、污水处理厂实施利用。
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