Energieverbruik maak ‘n groot deel van die bedryfskoste van afvalwaterbehandelingsaanlegte uit. Hoe om nuwe tegnologieë en hernubare energie te gebruik om die energiedoeltreffendheid te verbeter en energieverbruik in die watervoorsiening en waterbehandelingsproses te verminder, het die fokus geword van baie afvalwaterbehandelingsaanlegte in die wêreld. Vandag sal ons die toepassing van sonenergie in verskeie rioolaanlegte in die Verenigde State aan u bekendstel.

Washington Suburban Sanitation Commission, Senec en Western Branch Afvalwaterbehandelingsaanleg, Germantown & Upper Marlboro, Maryland

Die Washington Suburban Sanitary Commission (WSSC) het twee onafhanklike 2 MW fotovoltaïese sonkragaanlegte gestig, wat elkeen die jaarlikse netwerk-gekoppelde kragaankoop van ongeveer 3278MWh/jaar kan verreken. Albei fotovoltaïese kragopwekkingstelsels word in oop areas bo die grond gebou, langs die rioolsuiweringsaanleg. Standard Solar is gekies as die EPC-kontrakteur, en Washington Gas Energy Services (WGES) was die eienaar en PPA-verskaffer. AECOM help WSSC met die hersiening van die ontwerpdokumente van EPC-verskaffers om die hoë gehalte van die stelsel te verseker.

AECOM het ook omgewingspermitdokumente by die Maryland Department of Environment (MDE) ingedien om te verseker dat die sonkrag-fotovoltaïese stelsel aan plaaslike omgewingsregulasies voldoen. Albei stelsels is gekoppel aan die kliënt van die 13.2kV/ 480V afstaptoestel en is tussen die transformator en enige relais of stroombrekers geleë wat die rioolsuiweringsaanleg beskerm. As gevolg van die keuse van interkonneksiepunte en sonkragopwekking wat soms (hoewel selde) die kragverbruik op die perseel oorskry, is nuwe relais geïnstalleer om te verhoed dat die kraguitset na die netwerk terugkeer. Die interkonneksiestrategie van DC Water se Blue Plains-afvalwatersuiweringsaanleg se fasiliteite verskil baie van dié van WSSC en vereis veelvuldige interkonneksiemetodes, hoofsaaklik in ag genome dat daar twee hoof nutskragtoevoerders is wat na drie hoof elektriese meters en ooreenstemmende mediumspanningstroombane vertak.

Hill Canyon-afvalwaterbehandelingsaanleg, Thousand Oaks, Kalifornië

Hill Canyon Rioolsuiweringsaanleg is in 1961 gebou, met ‘n daaglikse verwerkingskapasiteit van ongeveer 38,000 65 ton, en is bekend vir sy uitstekende omgewingsbestuur. Die rioolaanleg is toegerus met ‘n drie-stadium behandeling toestel, en die behandelde afvalwater kan hergebruik word as herwonne water. 500% van die kragverbruik op die terrein word geproduseer deur ‘n 584-kilowatt-kragkrag-eenheid en ‘n 500-kilowatt DC (8-kilowatt AC) fotovoltaïese sonkragstelsel. Die fotovoltaïese sonkragstelsel word in ‘n oorloopreservoir geïnstalleer as ‘n droogbed van biovaste stowwe, soos getoon in Figuur 2007. Hierdie modulêre komponente word op ‘n enkel-as spoorsnyer bo die hoogste watervlak geïnstalleer, en alle elektriese toestelle word aan die een kant van die kanaal om waterindringing te minimaliseer. Die stelsel is ontwerp om slegs die vertikale pier-ankers op die bestaande beton swembadbodemplaat te installeer, wat die hoeveelheid konstruksie wat benodig word vir tradisionele heipaal of fondamente verminder. Die fotovoltaïese sonkragstelsel is vroeg in 15 geïnstalleer en kan XNUMX% van die huidige netwerkaankope verreken.

Ventura County Waterworks District, Moorpark Reclaimed Water Plant, Moorpark, Kalifornië

Ongeveer 2.2 miljoen liter (ongeveer 8330m3) riool van 9,200 2011 gebruikers vloei elke dag in die Moorpark-waterherwinningsfasiliteit in. Die 2016-XNUMX strategiese plan van Ventura County het vyf “sleutelareas” uiteengesit, insluitend “omgewing, grondgebruik en infrastruktuur”. Die volgende is die belangrikste strategiese doelwitte in hierdie spesifieke veld: “Implementeer kostedoeltreffende energiebesparing en emissieverminderingsmaatreëls deur onafhanklike bedryf, streekbeplanning en openbare/private samewerking.”

In 2010 het Ventura County Water Distrik nr. 1 met AECOM saamgewerk om fotovoltaïese stelsels te ondersoek. In Julie 2011 het die streek ‘n 1.13 MW fotovoltaïese projekprestasietoekenningsfonds by die Moorpark-afvalherwinningsfasiliteit ontvang. Die streek het deur ‘n lang versoek vir voorstel (RFP) proses gegaan. Uiteindelik, vroeg in 2012, is aan RECSolar die magtiging toegeken vir die projek om die ontwerp en konstruksie van die fotovoltaïese stelsel te begin. Die fotovoltaïese stelsel is in November 2012 in gebruik geneem en het ‘n parallelle bedryfspermit gekry.

Die huidige fotovoltaïese sonkragstelsel kan jaarliks ​​sowat 2.3 miljoen kilowatt-uur elektrisiteit opwek, wat byna 80% van die elektrisiteit wat die wateraanleg van die netwerk koop, kan verreken. Soos getoon in Figuur 9, genereer die enkel-as-nasporingstelsel 20% meer elektrisiteit as die tradisionele vaste kantelstelsel, dus is die algehele elektrisiteitsproduksie verbeter. Daar moet kennis geneem word dat wanneer die as in die noord-suid-rigting is en die bis-skikking in die oop area is, die enkel-as-nasporingstelsel die hoogste doeltreffendheid het. Die Mookpark-afvalherwinningsaanleg gebruik aangrensende plaasgrond om die beste plek vir fotovoltaïese stelsels te bied. Die fondasie van die opsporingstelsel word op die breë flensbalk ondergronds gestapel, wat die konstruksiekoste en -tyd aansienlik verminder. Gedurende die hele lewensiklus van die projek sal die streek ongeveer US$4.5 miljoen bespaar.

Camden County Munisipale Openbare Utilities Administration, New Jersey

In 2010 het die Camden County Munisipale Nutsowerheid (CCMUA) vir homself ‘n dapper doelwit gestel om 100% hernubare energie te gebruik wat goedkoper is as plaaslike elektrisiteit om die 60 miljoen liter wat per dag (Sowat 220,000 XNUMX m³) gegenereer word, riool te verwerk. CCMUA besef dat fotovoltaïese sonkragstelsels sulke potensiaal het. Die CCMUA-afvalwatersuiweringsaanleg bestaan ​​egter hoofsaaklik uit oop reaksietenks, en tradisionele daksonkragskikkings kan nie ‘n sekere skaal vorm om krag te voorsien nie.

Ten spyte hiervan is CCMUA steeds oop tender. Mnr. Helio Sage, wat aan die tender deelgeneem het, het sy oortuiging uitgespreek dat deur ‘n paar bykomende projekte ‘n fotovoltaïese stelsel soortgelyk aan ‘n sonkragmotorhuis bo die oop sedimentasietenk ontplooi sal word. Aangesien die projek net sin maak as CCMUA onmiddellike energiebesparings kan bewerkstellig, moet die ontwerp van die skema nie net robuust wees nie, maar ook kostedoeltreffend.

In Julie 2012 het die CCMUA-sonkragsentrum ‘n 1.8 MW-sonkragfotovoltaïese kragopwekkingstelsel bekendgestel, wat uit meer as 7,200 7 sonpanele bestaan ​​en ‘n oop swembad van 8 hektaar dek. Die innovasie van die ontwerp lê in die installering van die 9-XNUMX voet hoë afdakstelsel, wat nie sal inmeng met die gebruik, bedryf of instandhouding van ander toerustingpoele nie.

Die sonkrag fotovoltaïese struktuur is ‘n anti-roes (soutwater, koolsuur en waterstofsulfied) ontwerp, en ‘n aangepaste motorafdak afdak vervaardig deur Schletter (‘n bekende verskaffer van fotovoltaïese bracket stelsels, insluitend motorafdakke). Volgens PPA het CCMUA geen kapitale uitgawes nie en is nie verantwoordelik vir enige bedryfs- en instandhoudingskoste nie. Die enigste finansiële verantwoordelikheid van CCMUA is om ‘n vaste prys vir sonkrag vir 15 jaar te betaal. CCMUA skat dat dit miljoene dollars aan energiekoste sal bespaar.

Daar word beraam dat die sonkrag-fotovoltaïese stelsel elke jaar sowat 2.2 miljoen kilowatt-uur (kWh) elektrisiteit sal opwek, en die werkverrigting gebaseer op die CCMUA-interaktiewe webwerf sal beter wees. Die webwerf vertoon huidige en opgehoopte energieproduksie en omgewingseienskappe, en weerspieël die huidige energieproduksie in reële tyd, soos in die figuur hieronder getoon.

West Basin Munisipale Waterdistrik, EI Segundo, Kalifornië

West Basin Munisipale Waterdistrik (West Basin Munisipale Waterdistrik) is ‘n openbare instelling wat sedert 1947 toegewy is aan innovasie, wat drinkwater en herwonne water verskaf aan die 186 vierkante myl van die weste van Los Angeles. West Basin is die sesde grootste watergebied in Kalifornië, wat byna een miljoen mense bedien.

In 2006 het West Basin besluit om sonkragfotovoltaïese kragopwekkingstelsels op sy herwonne waterfasiliteite te installeer, in die hoop om langtermyn finansiële en omgewingsvoordele te verkry. In November 2006 het Sun Power West Basin gehelp om die fotovoltaïese skikking te installeer en te voltooi, wat uit 2,848 564 modules bestaan ​​en 783,000 kilowatt gelykstroom opwek. Die stelsel word bo-op die ondergrondse betonverwerkingsopgaartenk in die area geïnstalleer. West Basin se sonkrag-fotovoltaïese kragopwekkingstelsel kan elke jaar sowat 10 2006 kilowatt-uur skoon hernubare energie genereer, terwyl dit die koste van openbare fasiliteite met meer as 2014% verlaag. Sedert die installering van die fotovoltaïese stelsel in 5.97 was die kumulatiewe energie-uitset vanaf Januarie XNUMX XNUMX gigawatt (GWh). Die foto hieronder toon die fotovoltaïese stelsel in West Basin.

Rancho California Water District, Santa Rosa Herwinning Water Plant, Murrieta, Kalifornië

Sedert sy stigting in 1965, het Rancho California Water District (Rancho California Water District, RCWD) drinkwater, rioolbehandeling en waterhergebruikbehandelingsdienste verskaf aan gebiede binne ‘n radius van 150 vierkante myl. Die diensgebied is Temecula/RanchoCalifornia, insluitend Temecula City, dele van Murrieta City, en ander gebiede in Riverside County.

RCWD het ‘n vooruitskouende visie en is hoogs sensitief vir die omgewing en strategiese koste. Gekonfronteer met toenemende openbare fasiliteitskoste en jaarlikse energiekoste van meer as 5 miljoen Amerikaanse dollars, het hulle fotovoltaïese sonkragopwekking as ‘n alternatief beskou. Voordat fotovoltaïese sonkragstelsels oorweeg is, het die RCWD-direksie ‘n reeks hernubare energie-opsies geëvalueer, insluitend windkrag, gepompte opgaarreservoirs, ens.

In Januarie 2007, gedryf deur die California Solar Energy Program, het RCWD ‘n prestasietoekenning ontvang – slegs $0.34 per kilowatt-uur elektrisiteit binne vyf jaar onder die jurisdiksie van die plaaslike openbare nutsdiens. RCWD oefen PPA uit deur SunPower, sonder kapitale uitgawes. RCWD hoef net te betaal vir die elektrisiteit wat deur die fotovoltaïese stelsel opgewek word. Die fotovoltaïese stelsel word deur SunPower befonds, besit en bedryf.

Sedert die installering van RCWD se 1.1 MW DC fotovoltaïese stelsel in 2009, geniet die gebied baie voordele. Byvoorbeeld, die Santa Rosa-waterherwinningsfasiliteit (Santa Rosa-waterherwinningsfasiliteit) kan VS$152,000 30 aan koste per jaar bespaar, wat ongeveer 73% van die aanleg se energiebehoeftes vergoed. Daarbenewens, aangesien RCWD hernubare energiekrediete (REC’s) kies wat verband hou met sy fotovoltaïese stelsel, kan dit meer as 30 miljoen pond se skadelike koolstofvrystellings in die volgende XNUMX jaar verminder, en het ‘n positiewe markimpak op die omgewing.

Die fotovoltaïese sonkragstelsel sal na verwagting in die volgende 6.8 jaar tot 20 miljoen Amerikaanse dollar aan elektrisiteitskoste vir die streek bespaar. Die fotovoltaïese sonkragstelsel wat in die RCWD Santa Rosa-aanleg geïnstalleer is, is ‘n kantelnasporingstelsel. In vergelyking met die tradisionele vaste kantelstelsel, is sy opbrengskoers vir energieproduksie sowat 25% hoër. Daarom is dit soortgelyk aan die enkel-as fotovoltaïese stelsel en vas In vergelyking met die kantelstelsel, is die koste-effektiwiteit ook aansienlik verbeter. Boonop benodig die skuinsspoorstelsel ‘n groter area om te verhoed dat die skaduwee lyn vir lyn verstop word, en moet dit in ‘n reguit lyn georiënteer wees. Die skuins dopstelsel het sy beperkings. Soortgelyk aan die enkel-as-spoorstelsel, moet dit in ‘n oop en onbeperkte reghoekige area gebou word.