सांडपाणी प्रक्रिया प्रकल्पांच्या परिचालन खर्चामध्ये ऊर्जेच्या वापराचा मोठा वाटा आहे. उर्जा कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी आणि पाणी पुरवठा आणि जल प्रक्रिया प्रक्रियेत उर्जेचा वापर कमी करण्यासाठी नवीन तंत्रज्ञान आणि नूतनीकरणक्षम उर्जेचा वापर कसा करावा हा जगातील अनेक सांडपाणी प्रक्रिया संयंत्रांचा केंद्रबिंदू बनला आहे. आज आम्ही तुम्हाला युनायटेड स्टेट्समधील अनेक सीवेज प्लांट्समध्ये सौर उर्जेचा वापर करून देणार आहोत.

वॉशिंग्टन सबर्बन सॅनिटेशन कमिशन, सेनेका आणि वेस्टर्न ब्रांच वेस्टवॉटर ट्रीटमेंट प्लांट, जर्मनटाउन आणि अप्पर मार्लबोरो, मेरीलँड

वॉशिंग्टन सबर्बन सॅनिटरी कमिशन (WSSC) ने दोन स्वतंत्र 2 MW सोलर फोटोव्होल्टेइक पॉवर प्लांट स्थापित केले आहेत, जे प्रत्येक अंदाजे 3278MWh/वर्षाच्या वार्षिक ग्रिड-कनेक्टेड पॉवर खरेदीची ऑफसेट करू शकतात. दोन्ही फोटोव्होल्टेइक पॉवर जनरेशन सिस्टीम सीवेज ट्रीटमेंट प्लांटच्या शेजारी, जमिनीच्या वरच्या खुल्या भागात बांधल्या जातात. स्टँडर्ड सोलरची EPC कंत्राटदार म्हणून निवड करण्यात आली आणि वॉशिंग्टन गॅस एनर्जी सर्व्हिसेस (WGES) हे मालक आणि PPA प्रदाता होते. प्रणालीची उच्च गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी EPC पुरवठादारांच्या डिझाइन दस्तऐवजांचे पुनरावलोकन करण्यासाठी AECOM WSSC ला मदत करते.

सौर फोटोव्होल्टेइक प्रणाली स्थानिक पर्यावरणीय नियमांचे पालन करते याची खात्री करण्यासाठी AECOM ने मेरीलँड पर्यावरण विभाग (MDE) कडे पर्यावरण परवानगीची कागदपत्रे देखील सादर केली. दोन्ही प्रणाली 13.2kV/ 480V स्टेप-डाउन यंत्राच्या क्लायंटशी जोडलेल्या आहेत आणि ट्रान्सफॉर्मर आणि सांडपाणी प्रक्रिया संयंत्राचे संरक्षण करणारे कोणतेही रिले किंवा सर्किट ब्रेकर यांच्यामध्ये स्थित आहेत. इंटरकनेक्शन पॉईंट्स आणि सौर ऊर्जा निर्मितीच्या निवडीमुळे (जरी क्वचितच) साइटवरील वीज वापरापेक्षा जास्त असेल तर, पॉवर आउटपुट ग्रीडवर परत येण्यापासून रोखण्यासाठी नवीन रिले स्थापित केले गेले आहेत. DC वॉटरच्या ब्लू प्लेन्स सांडपाणी प्रक्रिया प्रकल्प सुविधांचे इंटरकनेक्शन धोरण WSSC पेक्षा खूप वेगळे आहे आणि अनेक इंटरकनेक्शन पद्धती आवश्यक आहेत, मुख्यतः तीन मुख्य विद्युत मीटर आणि संबंधित मध्यम व्होल्टेज सर्किट्सपर्यंत शाखा असलेले दोन मुख्य उपयुक्तता पॉवर फीडर आहेत हे लक्षात घेऊन.

हिल कॅनियन सांडपाणी प्रक्रिया संयंत्र, हजार ओक्स, कॅलिफोर्निया

हिल कॅन्यन सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट 1961 मध्ये बांधण्यात आला होता, ज्याची दैनंदिन प्रक्रिया क्षमता अंदाजे 38,000 टन आहे, आणि उत्कृष्ट पर्यावरण व्यवस्थापनासाठी प्रसिद्ध आहे. सीवेज प्लांट तीन-टप्प्यांवरील उपचार उपकरणाने सुसज्ज आहे, आणि प्रक्रिया केलेले सांडपाणी पुन्हा हक्काचे पाणी म्हणून पुन्हा वापरले जाऊ शकते. साइटवरील 65% वीज वापर 500-किलोवॅट कोजनरेशन युनिट आणि 584-किलोवॅट DC (500-किलोवॅट AC) सौर फोटोव्होल्टेइक प्रणालीद्वारे तयार केला जातो. आकृती 8 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, सौर फोटोव्होल्टेईक प्रणाली ओव्हरफ्लो जलाशयात बायोसोलिड्सच्या कोरडे पलंगाच्या रूपात स्थापित केली आहे. हे मॉड्यूलर घटक सर्वात जास्त पाण्याच्या पातळीच्या वर असलेल्या सिंगल-अक्ष ट्रॅकरवर स्थापित केले जातात आणि सर्व विद्युत उपकरणे एका बाजूला स्थापित केली जातात. पाणी घुसखोरी कमी करण्यासाठी वाहिनी. ही प्रणाली केवळ विद्यमान काँक्रीट पूल तळाच्या प्लेटवर उभ्या पिअर अँकर स्थापित करणे आवश्यक आहे, पारंपारिक पायलिंग किंवा पायासाठी आवश्यक बांधकामाचे प्रमाण कमी करते. सौर फोटोव्होल्टेइक प्रणाली 2007 च्या सुरुवातीस स्थापित केली गेली आणि सध्याच्या ग्रिड खरेदीच्या 15% ऑफसेट करू शकते.

व्हेंचुरा काउंटी वॉटरवर्क डिस्ट्रिक्ट, मूरपार्क रिक्लेम वॉटर प्लांट, मूरपार्क, कॅलिफोर्निया

2.2 वापरकर्त्यांकडील सुमारे 8330 दशलक्ष गॅलन (अंदाजे 3m9,200) सांडपाणी दररोज मूरपार्क वॉटर रिक्लेमेशन फॅसिलिटीमध्ये वाहते. व्हेंच्युरा काउंटीच्या 2011-2016 च्या धोरणात्मक योजनेत “पर्यावरण, जमिनीचा वापर आणि पायाभूत सुविधा” यासह पाच “मुख्य क्षेत्रे” तपशीलवार आहेत. या विशिष्ट क्षेत्रातील प्रमुख धोरणात्मक उद्दिष्टे खालीलप्रमाणे आहेत: “स्वतंत्र ऑपरेशन, प्रादेशिक नियोजन आणि सार्वजनिक/खाजगी सहकार्याद्वारे खर्च-प्रभावी ऊर्जा-बचत आणि उत्सर्जन-कपात उपायांची अंमलबजावणी करा.”

2010 मध्ये, व्हेंचुरा काउंटी वॉटर डिस्ट्रिक्ट नंबर 1 ने फोटोव्होल्टेइक सिस्टमची तपासणी करण्यासाठी AECOM ला सहकार्य केले. जुलै 2011 मध्ये, प्रदेशाला मूरपार्क वेस्ट रिक्लेमेशन फॅसिलिटी येथे 1.13 मेगावॅटचा फोटोव्होल्टेइक प्रोजेक्ट परफॉर्मन्स अवॉर्ड फंड मिळाला. या प्रदेशाने प्रदीर्घ रिक्वेस्ट फॉर प्रपोजल (RFP) प्रक्रियेतून गेले आहे. शेवटी, 2012 च्या सुरुवातीला, RECSolar ला फोटोव्होल्टेइक प्रणालीचे डिझाइन आणि बांधकाम सुरू करण्यासाठी प्रकल्पासाठी अधिकृतता देण्यात आली. फोटोव्होल्टेइक प्रणाली नोव्हेंबर 2012 मध्ये वापरात आणली गेली आणि त्याला समांतर ऑपरेशन परमिट मिळाले.

सध्याची सौर फोटोव्होल्टेइक प्रणाली दरवर्षी सुमारे 2.3 दशलक्ष किलोवॅट-तास वीज निर्माण करू शकते, जी ग्रीडमधून वॉटर प्लांटद्वारे खरेदी केलेल्या विजेच्या जवळजवळ 80% भरपाई करू शकते. आकृती 9 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, एकल-अक्ष ट्रॅकिंग प्रणाली पारंपारिक स्थिर झुकाव प्रणालीपेक्षा 20% अधिक वीज निर्माण करते, त्यामुळे एकूण वीज उत्पादन सुधारले गेले आहे. हे लक्षात घेतले पाहिजे की जेव्हा अक्ष उत्तर-दक्षिण दिशेला असतो आणि बिट अॅरे ओपन एरियामध्ये असतो तेव्हा सिंगल-अक्ष ट्रॅकिंग सिस्टमची कार्यक्षमता सर्वाधिक असते. मूकपार्क वेस्ट रिसायकलिंग प्लांट फोटोव्होल्टेइक सिस्टमसाठी सर्वोत्तम जागा प्रदान करण्यासाठी शेजारील शेतजमिनीचा वापर करतो. ट्रॅकिंग सिस्टमचा पाया भूगर्भातील रुंद फ्लॅंज बीमवर ढीग केला जातो, ज्यामुळे बांधकाम खर्च आणि वेळ मोठ्या प्रमाणात कमी होतो. प्रकल्पाच्या संपूर्ण जीवन चक्रादरम्यान, प्रदेश अंदाजे US$4.5 दशलक्ष वाचवेल.

कॅम्डेन काउंटी म्युनिसिपल पब्लिक युटिलिटीज अॅडमिनिस्ट्रेशन, न्यू जर्सी

2010 मध्ये, कॅम्डेन काउंटी म्युनिसिपल युटिलिटी अथॉरिटी (CCMUA) ने दररोज तयार होणाऱ्या 100 दशलक्ष गॅलन (सुमारे 60 m³) सांडपाण्यावर प्रक्रिया करण्यासाठी स्थानिक विजेपेक्षा 220,000% नूतनीकरणक्षम ऊर्जा वापरण्याचे धाडसी उद्दिष्ट ठेवले. CCMUA ला लक्षात आले की सोलर फोटोव्होल्टेइक सिस्टममध्ये अशी क्षमता आहे. तथापि, CCMUA सांडपाणी प्रक्रिया प्रकल्प मुख्यत्वे खुल्या प्रतिक्रिया टाक्यांपासून बनलेला आहे, आणि पारंपारिक छतावरील सौर अॅरे वीज पुरवण्यासाठी विशिष्ट प्रमाणात तयार करू शकत नाहीत.

असे असतानाही सीसीएमयूएची निविदा खुली आहे. निविदेत सहभागी झालेले श्री. हेलिओ सेज यांनी विश्वास व्यक्त केला की, काही अतिरिक्त प्रकल्पांद्वारे, सोलर गॅरेज सारखी फोटोव्होल्टेइक प्रणाली खुल्या सेडिमेंटेशन टाकीच्या वर तैनात केली जाईल. CCMUA तत्काळ ऊर्जा बचत साध्य करू शकला तरच प्रकल्पाला अर्थ प्राप्त होतो, योजनेची रचना केवळ मजबूतच नाही तर किफायतशीर देखील असावी.

जुलै 2012 मध्ये, CCMUA सोलर सेंटरने 1.8 मेगावॅट सोलर फोटोव्होल्टेइक पॉवर जनरेशन सिस्टीम लाँच केली, ज्यामध्ये 7,200 पेक्षा जास्त सोलर पॅनेल आहेत आणि 7 एकरचा खुला पूल आहे. डिझाईनचे नावीन्य 8-9 फूट उंच छत प्रणालीच्या स्थापनेमध्ये आहे, जे इतर उपकरणे पूलच्या वापर, ऑपरेशन किंवा देखभालमध्ये व्यत्यय आणणार नाही.

सौर फोटोव्होल्टेइक रचना ही गंजरोधक (मीठ पाणी, कार्बोनिक अॅसिड आणि हायड्रोजन सल्फाइड) डिझाइन आहे आणि श्लेटर (कारपोर्टसह फोटोव्होल्टेइक ब्रॅकेट सिस्टमचा सुप्रसिद्ध पुरवठादार) द्वारे निर्मित सुधारित कारपोर्ट कॅनोपी आहे. PPA नुसार, CCMUA चा कोणताही भांडवली खर्च नाही आणि तो कोणत्याही ऑपरेशन आणि देखभाल खर्चासाठी जबाबदार नाही. CCMUA ची एकमेव आर्थिक जबाबदारी 15 वर्षांसाठी सौर ऊर्जेसाठी निश्चित किंमत देणे आहे. CCMUA चा अंदाज आहे की यामुळे ऊर्जा खर्चात लाखो डॉलर्सची बचत होईल.

असा अंदाज आहे की सौर फोटोव्होल्टेइक प्रणाली दरवर्षी सुमारे 2.2 दशलक्ष किलोवॅट-तास (kWh) वीज निर्माण करेल आणि CCMUA परस्परसंवादी वेबसाइटवर आधारित कामगिरी अधिक चांगली असेल. वेबसाइट वर्तमान आणि संचित ऊर्जा उत्पादन आणि पर्यावरणीय गुणधर्म प्रदर्शित करते आणि खालील आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे वर्तमान ऊर्जा उत्पादन वास्तविक वेळेत प्रतिबिंबित करते.

वेस्ट बेसिन म्युनिसिपल वॉटर डिस्ट्रिक्ट, EI Segundo, कॅलिफोर्निया

वेस्ट बेसिन म्युनिसिपल वॉटर डिस्ट्रिक्ट (वेस्ट बेसिन म्युनिसिपल वॉटर डिस्ट्रिक्ट) ही एक सार्वजनिक संस्था आहे जी 1947 पासून नावीन्यपूर्णतेसाठी समर्पित आहे, जी पश्चिम लॉस एंजेलिसच्या 186 चौरस मैलांना पिण्याचे आणि पुन्हा हक्काचे पाणी पुरवते. वेस्ट बेसिन हे कॅलिफोर्नियातील सहाव्या क्रमांकाचे सर्वात मोठे जलक्षेत्र आहे, जे सुमारे दहा लाख लोकांना सेवा देते.

2006 मध्ये, वेस्ट बेसिनने दीर्घकालीन आर्थिक आणि पर्यावरणीय लाभ मिळण्याच्या आशेने, त्याच्या पुनर्दावा केलेल्या पाण्याच्या सुविधांवर सौर फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मिती प्रणाली स्थापित करण्याचा निर्णय घेतला. नोव्हेंबर 2006 मध्ये, सन पॉवरने वेस्ट बेसिनला फोटोव्होल्टेइक अॅरे स्थापित आणि पूर्ण करण्यास मदत केली, ज्यामध्ये 2,848 मॉड्यूल्स आहेत आणि 564 किलोवॅट डायरेक्ट करंट निर्माण करतात. ही प्रणाली परिसरातील भूमिगत काँक्रीट प्रक्रिया साठवण टाकीच्या वरच्या बाजूला स्थापित केली आहे. वेस्ट बेसिनची सौर फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मिती प्रणाली दरवर्षी सुमारे 783,000 किलोवॅट-तास स्वच्छ नूतनीकरणक्षम ऊर्जा निर्माण करू शकते, तसेच सार्वजनिक सुविधांच्या किंमती 10% पेक्षा जास्त कमी करते. 2006 मध्ये फोटोव्होल्टेइक प्रणालीच्या स्थापनेपासून, जानेवारी 2014 पर्यंत एकत्रित ऊर्जा उत्पादन 5.97 गिगावॅट (GWh) होते. खालील चित्र पश्चिम बेसिनमधील फोटोव्होल्टेइक प्रणाली दर्शवते.

रँचो कॅलिफोर्निया वॉटर डिस्ट्रिक्ट, सांता रोजा रिक्लेम वॉटर प्लांट, मुरिएटा, कॅलिफोर्निया

1965 मध्ये स्थापन झाल्यापासून, Rancho California Water District (Rancho California Water District, RCWD) ने 150 चौरस मैलांच्या त्रिज्येतील भागात पिण्याचे पाणी, सांडपाणी प्रक्रिया आणि पाण्याचा पुनर्वापर उपचार सेवा पुरवल्या आहेत. टेमेकुला/रॅंचोकॅलिफोर्निया हे सेवा क्षेत्र आहे, त्यात टेमेकुला सिटी, मुरिएटा सिटीचा काही भाग आणि रिव्हरसाइड काउंटीमधील इतर भागांचा समावेश आहे.

RCWD कडे दूरदर्शी दृष्टी आहे आणि ती पर्यावरण आणि धोरणात्मक खर्चाबाबत अत्यंत संवेदनशील आहे. वाढत्या सार्वजनिक सुविधा खर्च आणि 5 दशलक्ष यूएस डॉलर्सपेक्षा जास्त वार्षिक ऊर्जा खर्चाचा सामना करत, त्यांनी सौर फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मितीला पर्याय म्हणून विचार केला. सौर फोटोव्होल्टेइक प्रणालींचा विचार करण्यापूर्वी, RCWD संचालक मंडळाने अक्षय ऊर्जा पर्यायांच्या मालिकेचे मूल्यमापन केले, ज्यामध्ये पवन ऊर्जा, पंप केलेले संचयन जलाशय इ.

जानेवारी 2007 मध्ये, कॅलिफोर्निया सोलर एनर्जी प्रोग्रॅमद्वारे चालवलेले, RCWD ला स्थानिक सार्वजनिक उपयोगितेच्या अधिकारक्षेत्रात पाच वर्षांच्या आत केवळ $0.34 प्रति किलोवॅट-तास विजेचा कामगिरी पुरस्कार मिळाला. RCWD भांडवली खर्चाशिवाय सनपॉवरद्वारे पीपीए वापरते. RCWD ला फक्त फोटोव्होल्टेइक प्रणालीद्वारे निर्माण होणाऱ्या विजेचे पैसे द्यावे लागतात. फोटोव्होल्टेइक प्रणाली सनपॉवरद्वारे वित्तपुरवठा, मालकीची आणि चालविली जाते.

1.1 मध्ये RCWD ची 2009 MW DC फोटोव्होल्टेइक प्रणाली स्थापित केल्यापासून, परिसराला अनेक फायदे मिळत आहेत. उदाहरणार्थ, सांता रोजा वॉटर रिक्लेमेशन फॅसिलिटी (सांता रोजा वॉटर रिक्लेमेशन फॅसिलिटी) वार्षिक खर्चात US$152,000 ची बचत करू शकते, वनस्पतीच्या ऊर्जेच्या गरजा अंदाजे 30% पूर्ण करते. याशिवाय, RCWD त्याच्या फोटोव्होल्टेइक प्रणालीशी संबंधित रिन्यूएबल एनर्जी क्रेडिट्स (RECs) निवडत असल्याने, ते पुढील 73 वर्षांत 30 दशलक्ष पौंडांपेक्षा जास्त हानिकारक कार्बन उत्सर्जन कमी करू शकते आणि पर्यावरणावर त्याचा बाजारावर सकारात्मक परिणाम होतो.

सौर फोटोव्होल्टेइक प्रणाली पुढील 6.8 वर्षांमध्ये या प्रदेशासाठी 20 दशलक्ष यूएस डॉलर्सपर्यंत वीज खर्चात बचत करेल अशी अपेक्षा आहे. RCWD सांता रोझा प्लांटमध्ये स्थापित केलेली सोलर फोटोव्होल्टेइक प्रणाली ही टिल्ट ट्रॅकिंग सिस्टम आहे. पारंपारिक स्थिर झुकाव प्रणालीच्या तुलनेत, त्याचा ऊर्जा उत्पादन परतावा दर सुमारे 25% जास्त आहे. म्हणून, ते सिंगल-अक्ष फोटोव्होल्टेइक सिस्टीम सारखेच आहे आणि निश्चित टिल्ट सिस्टमच्या तुलनेत, किंमत-प्रभावीता देखील लक्षणीयरीत्या सुधारली आहे. याव्यतिरिक्त, तिरकस ट्रॅकिंग सिस्टमला छाया रेषा एका रेषेने न ठेवण्यासाठी मोठ्या क्षेत्राची आवश्यकता असते आणि ती एका सरळ रेषेत केंद्रित असणे आवश्यक आहे. तिरकस ट्रॅकिंग सिस्टमला त्याच्या मर्यादा आहेत. सिंगल-एक्सिस ट्रॅकिंग सिस्टीम प्रमाणेच, ते खुल्या आणि अनिर्बंध आयताकृती क्षेत्रात तयार केले जाणे आवश्यक आहे.