Nos últimos anos, com a aceleração da urbanização, o aumento do consumo doméstico de água e a indústria em expansão, a quantidade de esgoto gerado também aumentou gradualmente. Os dados mostram que a descarga de esgoto da China em 2022 será de cerca de 62,58 bilhões de metros cúbicos, um aumento anual de 6,13%, e o número de estações de tratamento de esgoto existentes nas cidades e condados é de cerca de 4.706.
Como uma empresa que consome muita energia, como reduzir custos, economizar energia e reduzir o consumo, garantindo ao mesmo tempo que a qualidade do efluente atenda aos padrões, tornou-se um tema quente no atual campo de tratamento de esgoto e uma direção de desenvolvimento futuro.
Recentemente, a primeira estação de energia "fotovoltaica + armazenamento de energia" na indústria de tratamento de esgoto na cidade de Huzhou foi depurada e colocada em uso.
É relatado que o projeto está localizado no Centro de Tratamento Ambiental de Água da Cidade Nova, na cidade de Huzhou, e consiste em um sistema fotovoltaico distribuído de 336,6 kW e um sistema de armazenamento de energia de 300 kW/645 kWh . O sistema fotovoltaico adota o modo de operação “autogeração e autoutilização, energia excedente para a rede”, que pode fornecer cerca de 313.000 kWh de eletricidade limpa por ano; o sistema de armazenamento de energia é equipado com 3 gabinetes de armazenamento de energia refrigerados a líquido padrão de 100kW / 215kWh, adota o modo de operação "duas cargas e duas descargas", e a capacidade de descarga diária atinge 1150 kWh, o que permitirá redução de pico e preenchimento de vale do lado do usuário, reduzir custos de eletricidade, melhorar a qualidade da energia e otimizar a configuração dos recursos de armazenamento fotovoltaico.
Depois que o projeto for concluído e colocado em uso, ele poderá economizar 88,8 toneladas de carvão padrão por ano e, correspondentemente, reduzir as emissões de SO2 em cerca de 1,94 toneladas, as emissões de NOx (em termos de NO2) em cerca de 0,657 toneladas e as emissões de CO2 em cerca de 254,6. toneladas.
Estação de tratamento de esgoto + armazenamento de energia traz muitos benefícios
Você deve saber que devido à grande área de estações de tratamento de esgoto, muitos equipamentos na estação, operação contínua 24 horas por dia e longo tempo de operação, as estações de tratamento de esgoto são absolutamente grandes usuárias de eletricidade, então o consumo de energia se tornou um dos o fatores-chave no controle de custos de estações de tratamento de esgoto. É relatado que o custo da eletricidade das estações de tratamento de esgoto é de cerca de 0,37-0,44 yuans/esgoto cúbico, representando 40%-50% do custo total. Além disso, o tratamento de esgoto também exige custos com reagentes, custos de manutenção de instalações e equipamentos, custos de revisão, custos de desinfecção, etc.
Uma central fotovoltaica e um sistema de armazenamento de energia são construídos no último andar da estação de tratamento de esgoto, de forma que a estação de tratamento de esgoto utilize a central fotovoltaica no modo "autogeração e autoutilização, energia excedente para a Internet", e parte da geração de energia é fornecida à estação de tratamento de esgoto, e parte dela entra na estação de armazenamento de energia para a estação de tratamento de esgoto à noite ou em dias chuvosos. A energia restante também pode ser conectada à Internet, e a receita gerada é utilizada para posteriores custos de manutenção, o que não só resolve o problema do tratamento de esgoto, mas também resolve as preocupações com custos.
A este respeito, os mercados estrangeiros têm sido utilizados há muito tempo. Em 2022, a Scottish Water instalou o primeiro conjunto de instalações de apoio à energia solar + armazenamento de energia numa estação de tratamento de águas residuais perto de Perth. É relatado que o projeto utiliza 2.520 painéis solares com uma potência total de saída superior a 1 MW.
O projeto também inclui uma instalação de armazenamento de energia de bateria de fluxo líquido totalmente vanádio de 0,8 MWh , composta por quatro conjuntos de baterias de fluxo líquido totalmente vanádio (VFB). Desenvolvida e construída por especialistas escoceses em soluções de energia renovável, a parte da bateria foi fabricada pela Invinity Energy Systems.
Excelentes estudos de caso
1. Em outubro de 2017, o Departamento de Saúde de Napa, na Califórnia, implantou uma estação de tratamento de esgoto de 60.000 m³/d. O projeto utiliza a bateria de íons de lítio da Tesla para melhor armazenar e liberar a energia solar instalada na estação de tratamento de esgoto. Na zona existe um grande número de quintas, vinhas, parques, cemitérios e outras instalações, que consomem muita água e electricidade. Espera-se que esta bateria economize US$ 110.000 em contas de eletricidade a cada ano.
2. Em setembro de 2023, a Taiyuan Water e a Yingke Energy Storage construíram em conjunto o Projeto da Central Elétrica de Armazenamento de Energia da Estação de Tratamento de Águas Residuais de Taiyuan. As duas partes investiram na construção de um sistema de usina de armazenamento de energia em escala total de 0,88 MW/1,948 MWh na Usina de Água de Taiyuan, localizada no lado norte do Rio Honghe, no lado leste da Estrada Guangming, na cidade de Anyang, província de Henan. Os benefícios abrangentes do custo da eletricidade são economizados usando a diferença de preço da eletricidade entre picos e vales planos na área da usina, alcançando uma descarga anual de cerca de 640.000 kWh e economizando cerca de 600.000 RMB em contas de eletricidade no primeiro ano.
3. Em dezembro de 2023, o primeiro projeto de demonstração integrado de armazenamento fotovoltaico da Estação de Tratamento de Esgoto Biocity foi oficialmente colocado em operação. O sistema de armazenamento de energia do projeto utiliza tecnologia completa de refrigeração líquida, baterias de fosfato de ferro-lítio e capacidade instalada de 100KW/232KWh; o sistema fotovoltaico utiliza módulos de silício monocristalino, com capacidade total instalada de 389,4KWp na primeira fase, e autogeração e autoconsumo. Após o projeto ser conectado à rede e colocado em operação, espera-se gerar cerca de 300 mil kWh de “eletricidade verde” por ano.
4. A Estação de Tratamento de Esgoto Hefei Wang Xiaoying cobre uma área de cerca de 400 acres e foi oficialmente iniciada em 1993. O projeto tem capacidade instalada de 10,8 MW e utiliza painéis solares monocristalinos de 285 W. A área ocupada é de cerca de 110.000 metros quadrados. O nível de tensão conectado à rede é de 10kV, e o projeto está conectado à sala de distribuição de 10kV na área da usina em dois pontos conectados à rede. Pode fornecer cerca de 12 milhões de graus de eletricidade limpa e verde por ano, o que equivale a economizar 3.936 toneladas de carvão padrão, reduzir as emissões de dióxido de carbono em 11.965 toneladas e reduzir as emissões de poeira de carbono em 3.264 toneladas. A eletricidade gerada adota a modalidade de “autogeração e autoutilização, o excedente de eletricidade é conectado à rede”, dos quais mais de 90% podem ser consumidos no local pelas estações de tratamento de esgoto.
