En el contexto del cambio climático global y las presiones cada vez más severas sobre los recursos y el medio ambiente, el desarrollo sostenible se ha convertido en una búsqueda común de los gobiernos y empresas de todo el mundo. Como parte central de la infraestructura urbana, la transformación verde y el desarrollo sostenible de la industria del agua desempeñan un papel vital en la promoción del desarrollo verde de toda la sociedad.
Las empresas de agua normalmente necesitan operar las 24 horas del día, consumir una gran cantidad de energía y las facturas de electricidad se convierten en el punto culminante de los costos operativos, que a menudo representan más del 70%. Frente a los desafíos de los objetivos de "doble carbono", las empresas de agua necesitan explorar urgentemente un nuevo camino bajo en carbono y respetuoso con el medio ambiente que pueda ahorrar energía y reducir las emisiones y reducir los costos de energía para lograr una reducción de costos y una mejora de la eficiencia. 4En este contexto, la tecnología almacenamiento de energía y la gestión del agua, como dos direcciones importantes en los campos de la energía y los recursos hídricos, están mostrando gradualmente un gran potencial para la integración transfronteriza.
Recientemente, el "Se puso en marcha el proyecto Fotovoltaico + Almacenamiento de energía + Agua" de la planta de agua Yidong de Songxian Yinji Waterworks, estableciendo un ejemplo exitoso para la industria.
Se informa que el proyecto aprovecha al máximo los techos de los edificios de la planta de agua y los sitios inactivos, e instala 141 paneles solares con un área total de ââ438 metros cuadrados. generando hasta 99.405 kWh de electricidad. Al mismo tiempo, está equipado con dos gabinetes de almacenamiento de energía con una capacidad de almacenamiento de 466 kWh, que realizan carga y descarga diarias. A través del modo de operación de "autogeneración para uso propio + carga valle + descarga máxima", la generación de energía fotovoltaica mensual promedio de la planta de agua de Yidong alcanza los 24.000 kWh, y la descarga máxima del almacenamiento de energía es de 12.000 kWh, lo que representa el 45,5%. del consumo total de electricidad mensual, reduciendo efectivamente el costo de la electricidad.
¿Por qué el servicio de agua necesita "almacenamiento de energía"?
El sistema de servicio de agua incluye múltiples enlaces, como suministro de agua, drenaje y tratamiento de aguas residuales, y cada enlace consume mucha energía.
Específicamente, el sistema de suministro de agua requiere estaciones de bombeo para elevar las fuentes de agua hasta las plantas de tratamiento y luego transportarlas a los usuarios a través de tuberías; el sistema de drenaje requiere estaciones de bombeo para elevar las aguas residuales desde las zonas bajas hasta las plantas de tratamiento de aguas residuales; El proceso de tratamiento de aguas residuales requiere mucha electricidad para el tratamiento biológico, químico y físico. Con la aceleración de la urbanización y el crecimiento demográfico, la demanda de energía del sistema de agua sigue aumentando, lo que genera una enorme presión sobre el suministro de energía y la protección del medio ambiente.
La aparición del modelo de cooperación innovador "fotovoltaica + agua" destinado a reducir el consumo de energía, reducir las emisiones y lograr un desarrollo sostenible ha dado al sistema hídrico una nueva idea para el "desarrollo verde".
Una organización profesional ha calculado que si cada planta de agua en mi país construye un promedio de centrales fotovoltaicas de 5 MW, la escala total puede alcanzar casi 25 GW, lo que proporcionará a las plantas de agua energía limpia y confiable y aliviará efectivamente su presión de consumo de energía. Las perspectivas del mercado no sólo son amplias, sino que también representan una importante dirección de desarrollo de "energía +" para las empresas de agua.
Además, las empresas de agua tienen las ventajas de un área grande, muchas áreas inactivas y atributos corporativos estables, lo que de hecho es un lugar ideal para construir centrales fotovoltaicas distribuidas. De hecho, cada vez más empresas de agua han comenzado a instalar paneles fotovoltaicos dentro de plantas de agua, utilizando energía limpia procedente de la generación de energía fotovoltaica para satisfacer sus propias necesidades energéticas, lo que no sólo reduce los costes operativos sino que también mejora la imagen medioambiental de la empresa.
¿Crees que no existe un "almacenamiento de energía"?
De hecho, la tecnología de almacenamiento de energía también desempeña un papel vital en el agua y en los sistemas fotovoltaicos.
Debido a la naturaleza intermitente e inestable de la energía solar, los paneles fotovoltaicos tendrán fluctuaciones de energía y desequilibrios entre la oferta y la demanda durante la generación de energía. La tecnología de almacenamiento de energía puede resolver los problemas de las fluctuaciones de energía y los desequilibrios entre la oferta y la demanda almacenando el exceso de electricidad y liberándola cuando sea necesario, garantizando así el funcionamiento estable de las instalaciones de agua.
Se aplica específicamente a tres módulos.
En primer lugar, la estación de bombeo es una parte importante del sistema de agua y su consumo de energía representa una gran proporción del consumo de energía de todo el sistema de agua. El modo de funcionamiento tradicional de la estación de bombeo suele ser iniciar y detener el control según el cambio del nivel del agua. Este método no sólo consume mucha energía, sino que también puede afectar fácilmente a la red eléctrica. Mediante la introducción de tecnología de almacenamiento de energía, se puede lograr la regulación de energía y la reducción de picos y el llenado de valles de la estación de bombeo.
En segundo lugar, las plantas de tratamiento de aguas residuales son otro gran consumidor de energía, y su consumo energético se concentra principalmente en los eslabones de aireación, mezcla y tratamiento de lodos del proceso de tratamiento biológico. Las plantas de tratamiento de aguas residuales tradicionales suelen utilizar un volumen de aireación y una velocidad de mezcla constantes, lo que no sólo consume mucha energía, sino que también tiene efectos de tratamiento inestables. Mediante la introducción de tecnología de almacenamiento de energía y sistemas de control inteligentes, se puede lograr la gestión de optimización energética de las plantas de tratamiento de aguas residuales.
Finalmente, los sistemas de agua pueden enfrentar diversas emergencias y fallas durante su operación, como cortes de energía y fallas de equipos. Estos eventos y fallas a menudo tienen un impacto grave en el funcionamiento normal de los sistemas de agua e incluso provocan cortes de agua. Al introducir tecnología de almacenamiento de energía y sistemas de energía de respaldo, se puede mejorar la capacidad de respuesta a emergencias y la confiabilidad de los sistemas de agua.
Exploración activa de almacenamiento fotovoltaico + servicios de agua
En la actualidad, el modelo de almacenamiento fotovoltaico + servicios de agua se ha implementado en muchos lugares.
El sistema integrado de energía verde "agua-almacenamiento fotovoltaico" de Shenzhen Shenshui Longgang Water Group se ha implementado en la planta de agua de He'ao. Se entiende que el proyecto integra instalaciones ecológicas como la generación de energía de baja cabeza, la generación de energía solar fotovoltaica y el almacenamiento de energía distribuida para lograr la autoproducción y utilización de energía limpia. El sistema puede generar 390.000 kWh de electricidad al año, proporcionando más del 22% del consumo eléctrico anual de la planta de agua, ahorrando alrededor de 480.000 yuanes en facturas de electricidad y reduciendo alrededor de 540 toneladas de emisiones de dióxido de carbono.
La planta de agua de Taiyuan en la ciudad de Anyang, provincia de Henan, construyó un proyecto de central eléctrica de almacenamiento de energía de planta de tratamiento de aguas residuales, utilizando la diferencia de precio de electricidad entre picos y valles dentro del área de la planta para ahorrar beneficios integrales en la factura de electricidad, logrando una descarga anual de alrededor de 640,000 kWh y un ahorro de unos 600.000 yuanes en facturas de electricidad durante el primer año.
La central eléctrica de almacenamiento de energíaEl proyecto de Hanzhong Yangxian Water Co., Ltd. tiene una escala de proyecto de 0,72 MW/1,548 MWh. No solo puede equilibrar eficazmente la carga de la red eléctrica, mejorar la confiabilidad y estabilidad del suministro de energía, sino también optimizar la calidad de la energía en el proceso de tratamiento del agua y promover el desarrollo de la industria del agua en una dirección más eficiente y respetuosa con el medio ambiente.
El Centro de Tratamiento Ambiental del Agua de Xincheng en la ciudad de Huzhou, provincia de Zhejiang, construyó una central eléctrica de "almacenamiento de energía fotovoltaica". El sistema fotovoltaico del proyecto adopta el modo de "autogeneración y uso propio, excedente de energía a la red", que puede proporcionar alrededor de 313.000 grados de electricidad limpia al año; El sistema de almacenamiento de energía está equipado con un gabinete de almacenamiento de energía refrigerado por líquido estándar y adopta el modo de operación "dos cargas y dos descargas" para lograr la reducción de picos y el llenado de valles en el lado del usuario, reducir los costos de electricidad, mejorar la calidad de la energía y optimizar la configuración de recursos de almacenamiento ligero.
También existe un sistema de abastecimiento de agua urbano. Se entiende que un determinado sistema de suministro de agua de la ciudad utiliza tecnología de almacenamiento de energía para optimizar la regulación de energía y la estrategia de suministro de agua de la estación de bombeo. Mediante la introducción de dispositivos de almacenamiento de energía y sistemas de control inteligentes, se realizan las funciones de arranque y parada bajo demanda y de regulación de potencia de la estación de bombeo. Durante el período de menor actividad de la red eléctrica, el dispositivo de almacenamiento de energía se utiliza para almacenar el exceso de electricidad; durante el período pico de carga de la red eléctrica o cuando la estación de bombeo necesita funcionar a alta potencia, la energía en el dispositivo de almacenamiento de energía se libera para abastecer la estación de bombeo. Después de un año de funcionamiento, el consumo de energía del sistema de suministro de agua de la ciudad se ha reducido en aproximadamente un 20% y la factura de electricidad se ha reducido en aproximadamente un 15%, mientras que la seguridad y estabilidad del suministro de agua han mejorado.
En general, con la profundización del desarrollo sostenible global y la transformación verde, las oportunidades de mercado para el almacenamiento de energía + servicios de agua serán más amplias. Por un lado, la demanda de soluciones energéticas eficientes y sostenibles por parte de la industria del agua sigue creciendo; por otro lado, la aplicación de la tecnología de almacenamiento de energía en el sector del agua seguirá expandiéndose y profundizándose.
