光伏電站水消防和生活污水處理方案的優化設計

（中廣核新能源工程事業部，陜西 咸陽 712000）

常規光伏電站員工起居室和辦公室區域合并為一個整體建筑物，電氣控制建筑物是獨立配置的，并且變壓器設備安裝在室外。當出現火災等災害時，一般的水消防的適用面相對較小，技術人員可以通過對結構和生產過程的火災隱患分析，建立相應的消防設施。同時，光伏電站的用水量一般而言相對較大，技術人員需要深入探討光伏電站生活污水的處理措施。

一、光伏電站水消防方案優化設計

一般而言，光伏電站的生產過程主要是太陽能→光伏板→直流配電柜→逆變器→配電設備（電控大樓）→電梯變壓器（室外）→電網。光伏陣列區域（從光伏面板到備用室）主要由電氣設備組成，并且直流側在白天始終處于充電狀態。水消防不適合用于滅火，也不適合用于建立消防用水系統。電氣控制大樓中的電氣設備主要包括配電設備，繼電器，無功功率補償和控制臺，這些控制臺主要由電纜，繼電器，電容器，開關，控制設備和顯示終端組成。這些控制設備同樣不適于用水消防進行滅火。

當前，常用的開關設備使用真空斷路器。真空斷路器、繼電器和電容器同樣都是無油的。電纜在裝入時會引起電氣火災。燒蝕的焊絲進入水中后很難干燥。基本上，電纜在燒蝕后不能重復使用且同樣不適合使用水消防進行滅火。對于光伏電站操作設備而言最合適的滅火方法是使用干粉或二氧化碳滅火。除此以外，光伏電站外部的單個主變壓器的容量小于125 MV·A，并且無法提供水消防保護。更適合使用排油和注氮滅火裝置。電氣控制大樓的配電室，繼電器室和逆變器室的火災隱患為E級，電纜通道的火災隱患為C級。應采取措施避免火災蔓延至電纜通道并占據該樓層。建筑面積的比例不到5%，電氣控制建筑物的整體火災風險仍為E類。 建筑物的耐火等級不低于II級，室內裝修使用不燃材料[1]。當單個建筑物的體積不超過三千里番米時，根據規定，可能沒有消防供水系統。如果整體建筑物中的單個建筑物的體積不超過三千立方米，并且建筑物的耐火水平不低于2級，則整個光伏電站可能未配備防火裝置。光伏電站工作人員，建筑物分散以及監控系統功能全面減少，取消水消防保護措施可以大大減少供水系統的規模，簡化火災檢查程序，并方便操作和維護。

二、光伏電站生活污水處理方案優化設計

（一）取消原本地埋式的生活污水處理

埋入式生活污水處理設備具有節省土地，對周圍環境影響小的優點。它已廣泛用于各種中小型（廢物）污水處理系統中，但是在這類設備投入運行后，還存在許多問題。為了節省土地占用并避免影響地面環境，所有設備都放置在地面上，增加了設備的防腐和維護工作量，并且存在廢氣中毒的危險。為避免埋葬深度不斷增加，在操作過程中應多次更新處理過的水，以增加工作能耗。堵塞操作后，過濾設備和回填很難維修，同時也會導致有機營養不足。為了維持處理設施中生物群落的正常生長和繁殖，必須不斷提供空氣和營養。同時，使用掩埋設備不利于生物種群的增長。如果出水水質不理想，則后續處理將更加困難。與此同時，此類設備的正常運行需要維護具有一定生物處理經驗的人員，并且諸如光伏電站之類的操作人員很少的公司很難找到合適的兼職人員。 因此，有必要尋找一種更適合于光伏電站等排水公司的廢水處理工藝，以控制施工和運營成本，避免出現施工成本過高，施工成本高的問題[2]。

（二）光伏電站內生物塘污水處理工藝

基于光伏電站廢水負荷大的事實，在天氣條件合適的情況下，更適合使用生物塘的生物處理污水過程。當人員的短期增加達到排水的頂峰時，生活廢水中的營養成分也可以用作其他先進生物的食物，從而加速降解。池塘生物處理過程使用由微生物和植物組成的陸地水生生態系統自然凈化廢水，并通過生物水-水系統將廢水通入生物池進行稀釋，在池中的停留過程中，懸浮物沉淀，水中的有機物被需氧或厭氧微生物的代謝氧化，達到穩定的目的。有氧微生物代謝所需的溶解氧是由池塘表面的大氣再充氧和藻類的光合作用提供的。廢水在池塘中停留了很長一段時間，并且通過包括水生植物在內的各種生物對水的綜合作用，有機物被轉化、降解和去除，產生的廢水無害且可回收的，殘留水的質量達到或優于二次處理[3]。穩定池處理工藝面積比常規處理技術大，但建設成本不到常規處理的三分之一，運行成本不到常規處理的十分之一。生物塘的建立可以減少光伏電站的運營成本。

三、結語

無論光伏電站建設期或運營期長短，光伏電站的結構和生產過程著火的風險都存在著一定的風險。光伏電站人員可以通過控制單個建筑物的規模，可以按照光伏電站實際狀況進行水消防。技術人員還可以根據現場的氣候條件，干旱地區的生活污水可用于造林和種植，多余的廢水可通過蒸發池蒸發掉。非干旱地區利用生物池中水生微生物和水生生物的代謝來處理生活污水。與傳統的集成埋地裝置相比，這樣的處理措施具有更高的利用價值和經濟效益。