光伏能源圈
污水处理厂是一项重要的环境工程。但是污水处理厂的耗能多，成本高，电耗成本是污水处理厂运行成本的主要构成部分，一般占总运行成本的30%～40%。
在节能减排、低碳环保的大环境下，污水处理厂+光伏电站的组合也成为当下最流行的组合。
优势：
1.污水处理厂耗电量大，同时又具有占地面积大 、空间开阔的特点，在其上方建设光伏发电项目有着得天独厚的优势。
2.提高污水处理效率及水质： 污水厂上架光伏，在水池上空安装光伏板，直射水池的太阳光被遮挡了。 光线弱了，抑制了原本经常要清理的绿藻生长。
3.污水 处理厂白天工业电价较高，光伏发电系统恰好在白天运行，能抵消一部分电力费用，减少污水处理厂成本。 并且光伏发电为企业带来收入增量。 无论出租场地收入还是电费打折优惠，创造经济收入增量，效益良好。
4.光伏板还能遮挡雨雪、杂物，降低设备损耗。 在光伏板下荫凉环境中，员工工作起来也舒服多了。
5.实现了向节约型企 业转型发展，生态效益和环保效益明显。 污水企业引入风、光、储、充一体，成为绿色零排放企业。
6.水务+光伏在实现土地及空间资源的二次开发利用的同时，将极大地改善城市面貌，提升城市品质。
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。
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。
经济效益分析：
以宁夏地区一个200kW的污水处理厂+光伏电站项目为例，模式采用“自发自用，余电上网”，计算一下它的投资收益率。
一、电价：
污水处理厂执行大宗工业电价，峰时电价0.6008元/度，平段电价0.4410元/度；参与电力市场化交易上网电价为：0.2595元/度（含税）；
根据污水处理厂月度电费结算单和配电室电量计量表统计得出：污水处理厂用电负荷比较平稳，用电负荷大约100-150kw之间。由于上网电价较低，配置光伏电站装机容量以自发自用为主，极少的余电上网为原则，装机容量配置0.2MW可实现经济效益最大化。
二、设备选型
组件选型：本项目采用东方日升泰坦双面双玻 550W 单晶组件，按照屋顶平铺采用固定支架安装方式，参数如下：
逆变器选用：本次选用固德威GW80KHV-MT 80kW（三相）组串式逆变器。
安装方式：本项目建设场地利用水池上空以及闲置空地建设，需要364块550Wp组件，2台80kW的组串式逆变器。
每台接法是：
第一台：
180块（24+24/22+22/22+22/22+22，四路MPPT，每路接2个组串）
第二台：
184块 （24+24/24+24/22+22/22+22，四路MPPT，每路接2个组串）
本项目系统价格以目前主流价格4元/瓦计算。
成本为：4元/瓦*2000KW=80万元。
三、发电量计算
项目场址属于太阳能 II 类“资源较丰富”地区，适宜建设太阳能光伏电站。
宁夏太阳能资源从地域分布来看，由南向北逐渐增加。光照资源较为丰富，年日照百分率达 64%。
项目考虑最佳倾角 37°安装，倾斜面年太阳能辐照值为 1995.41kWh/m2。
综合系统效率取 80%，即可得出理论年发电量值：光伏组件首年衰减不超过3%，之后平均每年衰减 0.5%，项目运营期为 25 年。
25 年运营期内发电量逐年递减为：理论年发电量×（1-组件累计衰减率）≈本年度发电量根据以上数据计算本项目光伏系统在 25 年中的发电量数据详见下表：
据表格可计算出，本项目光伏系统首年发电量预计 31.08 万 kWh，25年总发电量为732万千瓦时，年平均发电量29.28万千瓦时，年均节约电费约15万；15年总发电量为450.23万千瓦时，年平均发电量30万千瓦时，年均节约电费约15.5万。
以宁夏同类型的污水处理厂电价统计计算，一年的用电量及电费为：
无补贴模式下，自发自用的收益（理论值）为：
项目节能减排效果预测：
分享型模式收益计算：
目前光伏行业普遍应用《合同能源管理节能效益》模式，用能企业免费提供本项目所需场地，节能服务单位负责本项目的投资、建设、维护、运营和管理。
在分享效益期，用能单位向节能服务公司支付的光伏电价按照国家电网公司规定进行收费，每度电收费价格按原市电电价打9折支付。15年后电站全套设备无偿移交给用能单位继续使用。项目效益分享期限15年，第二污水处理厂享受节能量电价9折优惠。
以该模式来计算双方的收入：
双方收入部分：
分享模式为15年，根据该项目发电量测算表测算，15年年平均发电量为30万度，15年累计发电450万度电，余电上网率为1%。
污水处理厂执行大宗工业电价，峰时电价0.6008元/度，平段电价0.4410元/度； 峰平时段均价0.521元/度； 上网电价： 0.2595元/度。
年均上网电量=年均发电量×余电上网率=30万度×1%=0.3万度；
年均自用电量=年均发电量-年均上网电量=30万度-0.3万度=29.7万度；
年均收入：
=工业电价×年均自用电量+标杆电价×年均自用电量
=0.521元/度×29.7万度+0.2595元/度×0.3万度
=15.47万元+0.075万元=15.54万元；
15年总收入
=年均收入×15年
=15.54万元×15年=233万元。
节能企业支出部分：
项目一次性投资80万元，资金来源为商业贷款，贷款利率为4.3%，贷款期限15年，以等额本息还款方式计算15年偿还利息28.69万，每年偿还本息7.25万；
每月偿还本息6039元；累计还款总额108.69万元。
分享模式期间自用电价优惠10%让利给污水处理厂
年均优惠金额 =工业电价×10%×年均自用电量
=0.521×10%×29.7万度
=1.54万15年累计优惠金额
=年均优惠金额×15年
=1.54万×15年
=23.1万元
假设电站运行管理费用年均2.5万，15年为37.5万。
年均支出=投资偿还支出+电价优惠支出+电站运行管理费用
=7.25万+1.54万+2.5万
=11.29万元
污水处理厂利润分析：
分享型模式15年内，年均电价优惠收益1.54万，15年累计收益23.1万元；
分享期结束后还可继续发电10年以上，根据电费收益测算表测算接下来10年均发电收入14.5万元/年，运营管理2.5万/年；年均收益12万元/年，10年收益120万；
污水处理厂整体收益约
=15年分享期电价优惠收益+固定资产价值+分享期后10年发电收益
=23.1万+120万=143.1万元。
节能企业经济收益：
分享型模式15年内，年均收益=年均收入-年均支出=15.54万-11.29=4.25万；
15年累计收益=年均收益×15年=63.75万；
15年之后电站给污水处理厂接手。
成功案例分享：
中新天津生态城2012年建成的污水处理厂，该光伏发电项目采用多晶硅和非晶硅电池板发电，总投资3000万元。污水厂781kW光伏发电项目，年发电量88.7万千瓦时，每年将节约标准煤293吨，减少二氧化碳排放量887吨、二氧化硫4.4吨、氮氧化物2.8吨、烟尘1.2吨。
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。
河南：
马头岗水务在厂区内安装了约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，环保效益突出，节能减排效果显著。
江苏：
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，铺设了9.8万平米光伏板。
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。
福建：
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的污水处理厂分布式光伏项目。
浙江：
仙居县在乐安环保能源公司污水处理池和空地上，建设1.1万平方米的太阳能光伏发电站，装机容量共计1.166兆瓦，每年可提供约140万度绿色清洁电能。
“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。
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