En los últimos años, con la aceleración de la urbanización, el aumento del consumo doméstico de agua y el auge de la industria, la cantidad de aguas residuales generadas también ha aumentado gradualmente. Los datos muestran que el vertido de aguas residuales de China en 2022 será de unos 62.580 millones de metros cúbicos, un aumento interanual del 6,13 %, y el número de plantas de tratamiento de aguas residuales existentes en ciudades y condados es de unas 4.706.
Como empresa de alto consumo de energía, cómo reducir costos, ahorrar energía y reducir el consumo mientras se garantiza que la calidad del efluente cumpla con los estándares se ha convertido en un tema candente en el campo actual del tratamiento de aguas residuales y en una dirección de desarrollo futuro.
Recientemente, se depuró y puso en funcionamiento la primera central eléctrica "fotovoltaica + almacenamiento de energía" en la industria de tratamiento de aguas residuales en la ciudad de Huzhou.
Se informa que el proyecto está ubicado en el Centro de Tratamiento Ambiental de Agua de la Ciudad Nueva en la ciudad de Huzhou y consta de un sistema fotovoltaico distribuido de 336,6 kW y un sistema de almacenamiento de energía de 300 kW/645 kWh . El sistema fotovoltaico adopta el modo de funcionamiento "autogeneración y uso propio, excedente de energía a la red", que puede proporcionar alrededor de 313.000 kWh de electricidad limpia al año; el sistema de almacenamiento de energía está equipado con 3 gabinetes de almacenamiento de energía refrigerados por líquido estándar de 100 kW/215 kWh, adopta el modo de operación "dos cargas y dos descargas" y la capacidad de descarga diaria alcanza los 1150 kWh, lo que permitirá reducir los picos y llenar los valles. por el lado del usuario, reducir los costos de electricidad, mejorar la calidad de la energía y optimizar la configuración de los recursos de almacenamiento fotovoltaico.
Una vez completado y puesto en uso, el proyecto puede ahorrar 88,8 toneladas de carbón estándar por año y, en consecuencia, reducir las emisiones de SO2 en aproximadamente 1,94 toneladas, las emisiones de NOx (en términos de NO2) en aproximadamente 0,657 toneladas y las emisiones de CO2 en aproximadamente 254,6. montones.
La planta de tratamiento de aguas residuales + almacenamiento de energía tiene muchos beneficios
Debe saber que debido a la gran superficie de las plantas de tratamiento de aguas residuales, la gran cantidad de equipos en la planta, el funcionamiento continuo las 24 horas y el largo tiempo de funcionamiento, las plantas de tratamiento de aguas residuales consumen absolutamente grandes cantidades de electricidad, por lo que el consumo de energía se ha convertido en uno de los Factores clave en el control de costes de las plantas de tratamiento de aguas residuales. Se informa que el costo de la electricidad de las plantas de tratamiento de aguas residuales es de aproximadamente 0,37-0,44 yuanes/aguas residuales cúbicas, lo que representa entre el 40% y el 50% del costo total. Además, el tratamiento de aguas residuales también requiere el coste de reactivos, costes de mantenimiento de instalaciones y equipos, costes de revisión, costes de desinfección, etc.
Se construyen una central fotovoltaica y un sistema de almacenamiento de energía en el último piso de la estación de tratamiento de aguas residuales, de modo que la estación de tratamiento de aguas residuales utiliza el modo de "autogeneración y autouso, energía excedente para Internet" de la central fotovoltaica, y parte de la generación de energía se suministra a la estación de tratamiento de aguas residuales, y parte de ella ingresa a la estación de almacenamiento de energía para la estación de tratamiento de aguas residuales durante la noche o en días de lluvia. La energía restante también se puede conectar a Internet y los ingresos generados se utilizan para costos de mantenimiento posteriores, lo que no sólo resuelve el problema del tratamiento de aguas residuales, sino que también resuelve las preocupaciones de costos.
En este sentido, los mercados extranjeros se utilizan desde hace mucho tiempo. En 2022, Scottish Water instaló el primer conjunto de instalaciones de apoyo a la energía solar y al almacenamiento de energía en una planta de tratamiento de aguas residuales cerca de Perth. Se informa que el proyecto utiliza 2.520 paneles solares con una potencia de salida total de más de 1MW.
El proyecto también incluye una instalación de almacenamiento de energía de batería de flujo líquido totalmente de vanadio de 0,8 MWh , que consta de cuatro conjuntos de baterías de flujo líquido totalmente de vanadio (VFB). Desarrollada y construida por expertos escoceses en soluciones de energía renovable, la parte de la batería fue fabricada por Invinity Energy Systems.
Excelentes estudios de caso
1. En octubre de 2017, el Departamento de Salud de Napa en California instaló una planta de tratamiento de aguas residuales de 60.000 m³/d. El proyecto utiliza el paquete de baterías de iones de litio de Tesla para almacenar y liberar mejor la energía solar instalada en la planta de tratamiento de aguas residuales. Hay una gran cantidad de fincas, viñedos, parques, cementerios y otras instalaciones en la zona, que consumen mucha agua y electricidad. Se espera que este paquete de baterías les ahorre 110.000 dólares en facturas de electricidad cada año.
2. En septiembre de 2023, Taiyuan Water y Yingke Energy Storage construyeron conjuntamente el proyecto de central eléctrica de almacenamiento de energía de la planta de tratamiento de aguas residuales de Taiyuan. Las dos partes invirtieron en la construcción de un sistema de central eléctrica de almacenamiento de energía de escala total de 0,88 MW/1,948 MWh en la planta de agua de Taiyuan ubicada en el lado norte del río Honghe en el lado este de Guangming Road en la ciudad de Anyang, provincia de Henan. Los beneficios integrales del costo de la electricidad se ahorran al utilizar la diferencia de precio de la electricidad entre picos y valles planos en el área de la planta, logrando una descarga anual de aproximadamente 640.000 kWh y ahorrando alrededor de 600.000 RMB en facturas de electricidad durante el primer año.
3. En diciembre de 2023 se puso oficialmente en funcionamiento el primer proyecto demostrativo integrado de almacenamiento fotovoltaico de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Biocity. El sistema de almacenamiento de energía del proyecto utiliza tecnología de refrigeración líquida completa, baterías de fosfato de hierro y litio y una capacidad instalada de 100 KW/232 KWh; el sistema fotovoltaico utiliza módulos de silicio monocristalino, con una potencia instalada total de 389,4KWp en la primera fase, y autogeneración y autoconsumo. Una vez que el proyecto esté conectado a la red y puesto en funcionamiento, se espera que genere alrededor de 300.000 kWh de "electricidad verde" al año.
4. La planta de tratamiento de aguas residuales de Hefei Wang Xiaoying cubre un área de aproximadamente 400 acres y se inició oficialmente en 1993. El proyecto tiene una capacidad instalada de 10,8 MW y utiliza paneles solares monocristalinos de 285 W. La superficie espacial ocupada es de unos 110.000 metros cuadrados. El nivel de voltaje conectado a la red es de 10 kV y el proyecto está conectado a la sala de distribución de 10 kV en el área de la planta en dos puntos conectados a la red. Puede proporcionar alrededor de 12 millones de grados de electricidad verde y limpia por año, lo que equivale a ahorrar 3.936 toneladas de carbón estándar, reducir las emisiones de dióxido de carbono en 11.965 toneladas y reducir las emisiones de polvo de carbono en 3.264 toneladas. La electricidad generada adopta el modo de "autogeneración y autoconsumo, el excedente de electricidad se conecta a la red", de la cual más del 90% puede consumirse in situ mediante plantas de tratamiento de aguas residuales.
