善用太陽光芒創造綠能世界

田利強 梁敏

污水處理，是將城市中的民用廢水、工業廢水等收集、處理，待水質達標后再進行排放。傳統污水處理設備耗電量極大，而且使用的電能大多來自火力發電，會產生大量二氧化碳排放。

從能量轉化的角度來說，污水處理模式本質是以能耗換水質，即使用電能去除水中的污染物。想要減少碳排放，必須考慮運用水電、風電、光伏、核能等清潔能源，或者自產再生能源（如污泥厭氧消化產生的沼氣）代替傳統化石能源。

近10年，光伏發電成本大幅度下降，已經成為最具經濟性的清潔能源之一。

光伏，實際上是太陽能光伏發電系統，是一種利用半導體材料的“光生伏特效應”將光能轉化為電能的新型發電方式。從1954年第一塊光伏電池被研發以來，經過無數次技術迭代，目前光伏已成為全球第四大電力來源。中國對光伏等新能源尤為重視，預計到2050年，光伏將成為中國第一大電力來源。

污水處理廠搭建光伏模塊發電是有優勢的。污水的主要處理單元是一些較大的水池，其上方適合安裝光伏太陽能電池板組件。

廠區內的綠化地帶和辦公建筑屋頂也具備安裝光伏發電系統設備所需的空間。

但是，受光照強度、有效光照時間等因素影響，“光伏+污水廠”模式存在發電輸出功率不穩定、無法全天持續供電等不足。為此，研究人員引入鋰電池儲能系統構成“光伏+儲能+污水廠”模式，即在光伏發電的基礎上增加儲能環節，使其穩定、持續供電，從而提高供電系統的可靠性，滿足了污水處理廠的需求。

大力發展光伏發電，可減輕化石能源燃燒發電對環境造成的污染，將清潔電能應用于污水廠污染物的治理，實現了大氣環境和水環境污染減排的雙贏！