مشروع إنتاج الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية الموزعة في محطة معالجة مياه الصرف بيهو

محطة معالجة مياه الصرف الصحي في بحيرة الشمال على جانب بحيرة الشمال في ووهان هي أكبر محطة معالجة مياه مجاري حضرية تم بناؤها دفعة واحدة في الصين، بمتوسط معالجة يومية يبلغ 800,000 طن من مياه الصرف الصحي المنزلية. حصل المشروع الفرعي للمحطة على علامة تشغيل المباني الخضراء ذات النجمة الثلاثية.

عند النظر من الجو إلى مصنع معالجة مياه الصرف الصحي في بحيرة الشمال، تعلق 44,643 لوحة شمسية بشكل مرتب فوق المصنع مثل لغز جigsaw. واقفًا على منصة المشاهدة في مصنع معالجة مياه الصرف الصحي في بحيرة الشمال، بالنظر بعيدًا، تلمع الألواح الشمسية الزرقاء التي تغطي المصنع بأكمله تحت أشعة الشمس. في هذه اللحظة، يتم تحويل الطاقة الضوئية بصمت إلى طاقة كهربائية مستمرة، و"الطاقة الخضراء" تدفع عملية معالجة مياه الصرف في المصنع.

"في نوفمبر 2022، سيتم ربط 44,884 لوحة شمسية لمصنع معالجة مياه الصرف الصحي في بحيرة الشمال بالشبكة بكامل طاقتها، بمجموع مساحة قدرها 185,000 متر مربع، ما يعادل حجم 25 ملعب كرة قدم، وهي أكبر مشروع لتوليد الكهروضوء المتوزع لمصنع معالجة مياه الصرف الصحي في الصين."

تحتوي محطة معالجة مياه الصرف الصحي شمال البحيرة على منطقة واسعة، ومحيط فارغ وضوء كافٍ، ولها مزايا توليد الكهرباء باستخدام الخلايا الشمسية. لا يؤثر توليد الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية على الإنتاج، بل يظهر بعض "التاثيرات الثانوية" مثل أن الألواح الشمسية فوق حوض الترسيب تمنع ضوء الشمس المباشر، مما يكبح نمو الطحالب الخضراء في الحوض ويقلل من عدد عمليات التنظيف.

هناك العديد من أحواض المعالجة الكبيرة في محطة معالجة مياه الصرف الصحي بشمال البحيرة، حيث يتجاوز قطر حوض الترسيب الثانوي وحده 50 متراً. يعتبر تركيب الألواح الشمسية فوق سطح الحوض الكبير أحد الصعوبات في البناء.

لتحقيق هذا الغرض، يستخدم المشروع مزيجًا من الهيكل الفولاذي ونظام الكابلات الفولاذية المسبقة الإجهاد للحصول على الصلابة من خلال تطبيق القوة المسبقة على الكابلات الفولاذية، ومن خلال نظام الاستقرار الطولي لربط الخطوط معًا كوحدة واحدة لمقاومة تأثير اهتزاز الرياح. من بينها، يبلغ طول الجسر الواحد في منطقة حوض الترسيب الثانوي 59.3 مترًا، وهو أكبر جسر واحد لنظام دعم الكابلات المسبقة الإجهاد لألواح الطاقة الشمسية في البلاد حتى الآن.

يجعل الأسلوب الجديد للتثبيت تكلفة البناء أقل بنسبة 30٪ إلى 50٪ مقارنة بدعم الهيكل الفولاذي التقليدي، ويزيد القدرة التحمّلية بنسبة تزيد عن 30٪، ويُختصر وقت التنفيذ بنسبة 40٪ إلى 50٪، ويتم توفير أكثر من 90٪ من عدد الأنابيب الرأسية، وتوفير كمية الفولاذ بنسبة 30٪ إلى 50٪، مما يؤدي إلى تقليل استهلاك الطاقة في المبنى بشكل كبير.

يُفهم أن فترة تشغيل إنتاج الكهرباء باستخدام الخلايا الشمسية في محطة معالجة مياه الصرف الصحي ببحيرة الشمال هي 25 عامًا، خلال هذه الفترة يمكنها توفير حوالي 22 مليون كيلوواط ساعة من الكهرباء النظيفة سنويًا، ما يعادل توفير حوالي 8,000 طن من الفحم القياسي، ويعادل أيضًا تقليل حوالي 20,000 طن من ثاني أكسيد الكربون، وتقليل حوالي 70 طن من ثاني أكسيد الكبريت، وتقليل حوالي 60 طن من أكاسيد النيتروجين، وتقليل حوالي 2 طن من الغبار.