फोहोर पानी प्रशोधन प्लान्टको सञ्चालन लागतको ठूलो हिस्सा उर्जा खपतको हुन्छ। ऊर्जा दक्षता सुधार गर्न र पानी आपूर्ति र पानी प्रशोधन प्रक्रियामा ऊर्जा खपत कम गर्न नयाँ प्रविधिहरू र नवीकरणीय ऊर्जा कसरी प्रयोग गर्ने भन्ने कुरा विश्वका धेरै फोहोर पानी प्रशोधन प्लान्टहरूको केन्द्रबिन्दु बनेको छ। आज हामी तपाईलाई संयुक्त राज्य अमेरिकाका धेरै ढल प्लान्टहरूमा सौर्य ऊर्जाको प्रयोगको परिचय दिनेछौं।

वाशिंगटन उपनगरीय सरसफाइ आयोग, सेनेका र पश्चिमी शाखा फोहोर पानी प्रशोधन प्लान्ट, जर्मनटाउन र माथिल्लो मार्लबोरो, मेरील्याण्ड

वाशिंगटन उपनगरीय स्वच्छता आयोग (WSSC) ले दुईवटा स्वतन्त्र 2 मेगावाट सौर्य फोटोभोल्टिक पावर प्लान्टहरू स्थापना गरेको छ, जसमध्ये प्रत्येकले लगभग 3278MWh/वर्षको वार्षिक ग्रिड-जडित बिजुली खरिद अफसेट गर्न सक्छ। दुबै फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन प्रणालीहरू ढल प्रशोधन प्लान्टको छेउमा, जमिन माथि खुला क्षेत्रहरूमा बनाइएका छन्। मानक सौर EPC ठेकेदारको रूपमा चयन गरिएको थियो, र वाशिंगटन ग्यास ऊर्जा सेवा (WGES) मालिक र PPA प्रदायक थियो। AECOM ले WSSC लाई प्रणालीको उच्च गुणस्तर सुनिश्चित गर्न EPC आपूर्तिकर्ताहरूको डिजाइन कागजातहरूको समीक्षा गर्न मद्दत गर्दछ।

AECOM ले सोलार फोटोभोल्टिक प्रणालीले स्थानीय वातावरणीय नियमहरूको पालना गर्छ भनी सुनिश्चित गर्नको लागि मेरील्याण्ड डिपार्टमेन्ट अफ इन्भायरमेन्ट (MDE) लाई वातावरणीय अनुमति कागजातहरू पनि पेस गर्‍यो। दुबै प्रणालीहरू 13.2kV/ 480V स्टेप-डाउन यन्त्रको क्लाइन्टसँग जोडिएका छन् र ट्रान्सफर्मर र ढल प्रशोधन प्लान्टको सुरक्षा गर्ने कुनै पनि रिले वा सर्किट ब्रेकरहरू बीच अवस्थित छन्। इन्टरकनेक्सन बिन्दुहरू र सौर्य उर्जा उत्पादनको छनोटको कारणले गर्दा कहिलेकाहीँ (विरलै मात्र) साइटमा बिजुली खपत भन्दा बढी हुन्छ, पावर आउटपुटलाई ग्रिडमा फर्कनबाट रोक्न नयाँ रिलेहरू स्थापना गरिएको छ। DC वाटरको ब्लू प्लेन्स फोहोर पानी प्रशोधन प्लान्ट सुविधाहरूको इन्टरकनेक्सन रणनीति WSSC को भन्दा धेरै फरक छ र धेरै इन्टरकनेक्सन विधिहरू आवश्यक छ, मुख्यतया त्यहाँ दुई मुख्य उपयोगिता पावर फिडरहरू तीनवटा मुख्य बिजुली मिटरमा शाखाहरू र सम्बन्धित मध्यम भोल्टेज सर्किटहरू छन् भनेर विचार गर्दै।

हिल क्यान्यन फोहोर पानी उपचार प्लान्ट, हजार ओक्स, क्यालिफोर्निया

हिल क्यान्यन सिवेज ट्रीटमेन्ट प्लान्ट 1961 मा बनाइएको थियो, लगभग 38,000 टन को दैनिक प्रशोधन क्षमता संग, र यसको उत्कृष्ट पर्यावरण व्यवस्थापन को लागी परिचित छ। सिवेज प्लान्ट तीन-चरण प्रशोधन यन्त्रले सुसज्जित छ, र प्रशोधित फोहोर पानीलाई पुन: दावी गरिएको पानीको रूपमा पुन: प्रयोग गर्न सकिन्छ। साइटमा विद्युत खपतको 65% 500-किलोवाट कोजेनरेशन एकाइ र 584-किलोवाट DC (500-किलोवाट एसी) सौर फोटोभोल्टिक प्रणाली द्वारा उत्पादन गरिन्छ। सोलार फोटोभोल्टिक प्रणाली ओभरफ्लो जलाशयमा बायोसोलिडहरू सुकाउने बेडको रूपमा स्थापित गरिएको छ, चित्र 8 मा देखाइए अनुसार। यी मोड्युलर कम्पोनेन्टहरू उच्च जल स्तर माथि एकल-अक्ष ट्र्याकरमा स्थापित छन्, र सबै विद्युतीय उपकरणहरू एक छेउमा स्थापित छन्। पानीको प्रवेशलाई कम गर्नको लागि च्यानल। परम्परागत पिलिङ वा फाउन्डेसनका लागि आवश्यक निर्माणको मात्रा घटाएर अवस्थित कंक्रीटको पोखरीको तल्लो प्लेटमा ठाडो पियर एङ्करहरू मात्र स्थापना गर्न आवश्यक पर्ने गरी यो प्रणाली डिजाइन गरिएको हो। सौर्य फोटोभोल्टिक प्रणाली प्रारम्भिक 2007 मा स्थापित भएको थियो र हालको ग्रिड खरिदहरूको 15% अफसेट गर्न सक्छ।

भेन्टुरा काउन्टी वाटरवर्क डिस्ट्रिक्ट, मूरपार्क रिक्लेम वाटर प्लान्ट, मूरपार्क, क्यालिफोर्निया

2.2 प्रयोगकर्ताहरूबाट लगभग 8330 मिलियन ग्यालन (लगभग 3m9,200) ढल प्रत्येक दिन मुरपार्क वाटर रिक्लेमेसन सुविधामा बग्छ। भेन्टुरा काउन्टीको 2011-2016 रणनीतिक योजनाले “वातावरण, भूमि प्रयोग, र पूर्वाधार” सहित पाँच “मुख्य क्षेत्रहरू” को विस्तृत विवरण दिएको छ। यस विशिष्ट क्षेत्रमा निम्न मुख्य रणनीतिक लक्ष्यहरू छन्: “स्वतन्त्र सञ्चालन, क्षेत्रीय योजना, र सार्वजनिक/निजी सहयोग मार्फत लागत-प्रभावी ऊर्जा बचत र उत्सर्जन-घटना उपायहरू लागू गर्नुहोस्।”

2010 मा, भेन्चुरा काउन्टी वाटर डिस्ट्रिक्ट नम्बर 1 ले फोटोभोल्टिक प्रणालीहरूको अनुसन्धान गर्न AECOM सँग सहकार्य गर्‍यो। जुलाई २०११ मा, यस क्षेत्रले मुरपार्क वेस्ट रिक्लेमेसन सुविधामा १.१३ मेगावाटको फोटोभोल्टिक परियोजना कार्यसम्पादन पुरस्कार कोष प्राप्त गर्यो। यस क्षेत्रले लामो समयदेखि प्रस्तावको अनुरोध (RFP) प्रक्रियाबाट गुज्रिएको छ। अन्ततः, 2011 को सुरुमा, RECsolar लाई फोटोभोल्टिक प्रणालीको डिजाइन र निर्माण सुरु गर्न परियोजनाको लागि प्राधिकरण प्रदान गरियो। फोटोभोल्टिक प्रणाली नोभेम्बर 1.13 मा प्रयोगमा राखिएको थियो र एक समानान्तर सञ्चालन अनुमति प्राप्त भयो।

हालको सौर्य फोटोभोल्टिक प्रणालीले हरेक वर्ष लगभग २३ मिलियन किलोवाट-घण्टा बिजुली उत्पादन गर्न सक्छ, जसले ग्रिडबाट वाटर प्लान्टले खरिद गरेको बिजुलीको लगभग ८०% अफसेट गर्न सक्छ। चित्र 2.3 मा देखाइए अनुसार, एकल-अक्ष ट्र्याकिङ प्रणालीले परम्परागत स्थिर झुकाव प्रणाली भन्दा 80% बढी बिजुली उत्पादन गर्दछ, त्यसैले समग्र बिजुली उत्पादनमा सुधार गरिएको छ। यो ध्यान दिनुपर्छ कि जब अक्ष उत्तर-दक्षिण दिशामा हुन्छ र बिट एरे खुला क्षेत्रमा हुन्छ, एकल-अक्ष ट्र्याकिङ प्रणालीको उच्चतम दक्षता हुन्छ। Mookpark फोहोर रिसाइकिलिंग प्लान्टले फोटोभोल्टिक प्रणालीहरूको लागि उत्तम ठाउँ प्रदान गर्न छेउछाउको खेत जग्गा प्रयोग गर्दछ। ट्र्याकिङ प्रणालीको आधार भूमिगत फराकिलो फ्ल्यान्ज बीममा ढेर गरिएको छ, जसले निर्माण लागत र समयलाई धेरै कम गर्छ। परियोजनाको सम्पूर्ण जीवन चक्रमा, क्षेत्रले लगभग US$ 9 मिलियन बचत गर्नेछ।

क्याम्डेन काउन्टी नगरपालिका सार्वजनिक उपयोगिता प्रशासन, न्यू जर्सी

2010 मा, क्याम्डेन काउन्टी म्युनिसिपल युटिलिटी अथोरिटी (CCMUA) ले 100% नवीकरणीय उर्जा प्रयोग गर्ने साहसी लक्ष्य सेट गर्यो जुन स्थानीय बिजुली भन्दा सस्तो छ प्रति दिन उत्पादन हुने 60 मिलियन ग्यालन (लगभग 220,000 m³) ढल प्रशोधन गर्न। CCMUA ले सोलार फोटोभोल्टिक प्रणालीमा यस्तो क्षमता रहेको महसुस गर्छ। यद्यपि, CCMUA फोहोर पानी प्रशोधन प्लान्ट मुख्यतया खुला प्रतिक्रिया ट्याks्कहरू मिलेर बनेको छ, र परम्परागत रूफटप सोलार एरेहरूले बिजुली आपूर्ति गर्न निश्चित स्केल बनाउन सक्दैन।

यसका बाबजुद पनि CCMUA ले टेन्डर खुला गरेको छ । टेन्डरमा सहभागी श्री हेलियो सेजले केही थप परियोजनाहरूमार्फत सोलार ग्यारेजजस्तै फोटोभोल्टिक प्रणाली खुला सेडिमेन्टेशन ट्याङ्कीको माथि राखिने विश्वास व्यक्त गरे। CCMUA ले तत्काल ऊर्जा बचत हासिल गर्न सकेमा परियोजनाले मात्र अर्थ राख्छ, योजनाको डिजाइन बलियो मात्र होइन, लागत-प्रभावी पनि हुनुपर्छ।

जुलाई 2012 मा, CCMUA सौर्य केन्द्रले 1.8 मेगावाटको सौर्य फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन प्रणाली सुरु गर्‍यो, जसमा 7,200 सोलार प्यानलहरू छन् र यसले 7 एकडको खुला पोखरी कभर गर्दछ। डिजाइनको नवीनता 8-9 फिट अग्लो क्यानोपी प्रणालीको स्थापनामा निहित छ, जसले अन्य उपकरण पूलहरूको प्रयोग, सञ्चालन वा मर्मतमा हस्तक्षेप गर्दैन।

सौर्य फोटोभोल्टिक संरचना एक एन्टी-क्रोसन (नुनको पानी, कार्बोनिक एसिड र हाइड्रोजन सल्फाइड) डिजाइन, र Schletter (कारपोर्टहरू सहित फोटोभोल्टिक कोष्ठक प्रणालीहरूको एक प्रसिद्ध आपूर्तिकर्ता) द्वारा निर्मित परिमार्जित कारपोर्ट क्यानोपी हो। PPA अनुसार, CCMUA को कुनै पूँजीगत खर्च छैन र कुनै पनि सञ्चालन र मर्मत लागतको लागि जिम्मेवार छैन। CCMUA को एक मात्र वित्तीय दायित्व 15 वर्षको लागि सौर्य ऊर्जाको लागि निश्चित मूल्य तिर्न हो। CCMUA को अनुमान छ कि यसले ऊर्जा लागतमा लाखौं डलर बचत गर्नेछ।

यो अनुमान गरिएको छ कि सौर्य फोटोभोल्टिक प्रणालीले प्रत्येक वर्ष लगभग 2.2 मिलियन किलोवाट-घण्टा (kWh) बिजुली उत्पादन गर्नेछ, र CCMUA अन्तरक्रियात्मक वेबसाइटमा आधारित प्रदर्शन राम्रो हुनेछ। वेबसाइटले हालको र संचित ऊर्जा उत्पादन र वातावरणीय विशेषताहरू देखाउँछ, र हालको ऊर्जा उत्पादनलाई वास्तविक समयमा प्रतिबिम्बित गर्दछ, जस्तै तलको चित्रमा देखाइएको छ।

वेस्ट बेसिन नगरपालिका जल जिल्ला, EI Segundo, क्यालिफोर्निया

वेस्ट बेसिन म्युनिसिपल वाटर डिस्ट्रिक्ट (वेस्ट बेसिन म्युनिसिपल वाटर डिस्ट्रिक्ट) एक सार्वजनिक संस्था हो जुन 1947 देखि नवाचारमा समर्पित छ, जसले पश्चिम लस एन्जलसको 186 वर्ग माइलमा पिउने र पुन: दावी गरिएको पानी प्रदान गर्दछ। वेस्ट बेसिन क्यालिफोर्नियाको छैटौं ठूलो पानी क्षेत्र हो, लगभग एक मिलियन मानिसहरूलाई सेवा गर्दै।

2006 मा, वेस्ट बेसिनले दीर्घकालीन वित्तीय र वातावरणीय लाभहरू प्राप्त गर्ने आशामा, यसको पुन: दावी गरिएको पानी सुविधाहरूमा सौर्य फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन प्रणालीहरू स्थापना गर्ने निर्णय गर्‍यो। नोभेम्बर 2006 मा, सन पावरले वेस्ट बेसिनलाई फोटोभोल्टिक एरे स्थापना र पूरा गर्न मद्दत गर्‍यो, जसमा 2,848 मोड्युलहरू छन् र 564 किलोवाट प्रत्यक्ष प्रवाह उत्पन्न गर्दछ। प्रणाली यस क्षेत्रमा भूमिगत कंक्रीट प्रशोधन भण्डारण ट्यांकको शीर्षमा स्थापित छ। वेस्ट बेसिनको सौर्य फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन प्रणालीले प्रत्येक वर्ष लगभग 783,000 किलोवाट-घण्टा स्वच्छ नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन गर्न सक्छ, जबकि सार्वजनिक सुविधाहरूको लागत १०% भन्दा बढी घटाउँछ। 10 मा फोटोभोल्टिक प्रणालीको स्थापना पछि, जनवरी 2006 को रूपमा संचयी ऊर्जा उत्पादन 2014 गिगावाट (GWh) थियो। तलको चित्रले पश्चिम बेसिनमा फोटोभोल्टिक प्रणाली देखाउँछ।

रान्चो क्यालिफोर्निया वाटर डिस्ट्रिक्ट, सान्ता रोजा रिक्लेम वाटर प्लान्ट, मुरिएटा, क्यालिफोर्निया

1965 मा यसको स्थापना भएदेखि, रान्चो क्यालिफोर्निया वाटर डिस्ट्रिक्ट (रान्चो क्यालिफोर्निया वाटर डिस्ट्रिक्ट, RCWD) ले 150 वर्ग माइलको दायरा भित्रका क्षेत्रहरूमा पिउने पानी, ढल प्रशोधन, र पानी पुन: प्रयोग उपचार सेवाहरू उपलब्ध गराएको छ। सेवा क्षेत्र Temecula/RanchoCalifornia हो, Temecula City, Murrieta City को भागहरु र Riverside County मा अन्य क्षेत्रहरु सहित।

RCWD सँग अग्रगामी दृष्टिकोण छ र यो वातावरण र रणनीतिक लागतहरूप्रति अत्यधिक संवेदनशील छ। बढ्दो सार्वजनिक सुविधा लागत र 5 मिलियन अमेरिकी डलर भन्दा बढीको वार्षिक ऊर्जा लागतको सामना गर्दै, तिनीहरूले सौर्य फोटोभोल्टिक ऊर्जा उत्पादनलाई वैकल्पिक रूपमा विचार गरे। सौर्य फोटोभोल्टिक प्रणालीहरू विचार गर्नु अघि, RCWD निर्देशक बोर्डले नवीकरणीय ऊर्जा विकल्पहरूको श्रृंखलाको मूल्याङ्कन गर्‍यो, जसमा पवन ऊर्जा, पम्प गरिएको भण्डारण भण्डारहरू, इत्यादि।

जनवरी 2007 मा, क्यालिफोर्निया सौर्य ऊर्जा कार्यक्रम द्वारा संचालित, RCWD ले स्थानीय सार्वजनिक उपयोगिताको अधिकार क्षेत्र अन्तर्गत पाँच वर्ष भित्र प्रति किलोवाट-घण्टा बिजुली मात्र $0.34 प्राप्त गर्यो। RCWD ले पूँजीगत खर्च बिना सनपावर मार्फत पीपीए अभ्यास गर्दछ। RCWD लाई मात्र फोटोभोल्टिक प्रणाली द्वारा उत्पन्न बिजुली को लागी तिर्न आवश्यक छ। फोटोभोल्टिक प्रणाली SunPower द्वारा वित्त पोषित, स्वामित्व र सञ्चालन गरिएको छ।

1.1 मा RCWD को 2009 MW DC फोटोभोल्टिक प्रणाली स्थापना भएदेखि, यस क्षेत्रले धेरै फाइदाहरू लिइरहेको छ। उदाहरणका लागि, सान्ता रोजा वाटर रिक्लेमेसन सुविधा (सान्ता रोजा वाटर रिक्लेमेसन सुविधा) ले प्लान्टको ऊर्जा आवश्यकताहरूको लगभग 152,000% अफसेट गर्दै, प्रति वर्ष लागतमा US$30 बचत गर्न सक्छ। थप रूपमा, RCWD ले यसको फोटोभोल्टिक प्रणालीसँग सम्बन्धित नवीकरणीय ऊर्जा क्रेडिट (RECs) छनोट गरेकोले, यसले आगामी 73 वर्षहरूमा 30 मिलियन पाउन्डभन्दा बढी हानिकारक कार्बन उत्सर्जन घटाउन सक्छ, र वातावरणमा सकारात्मक बजार प्रभाव पार्छ।

सोलार फोटोभोल्टिक प्रणालीले आगामी २० वर्षमा यस क्षेत्रको बिजुली खर्चमा ६.८ मिलियन अमेरिकी डलरसम्म बचत गर्ने अपेक्षा गरिएको छ। RCWD सान्ता रोजा प्लान्टमा जडान गरिएको सोलार फोटोभोल्टिक प्रणाली झुकाव ट्र्याकिङ प्रणाली हो। परम्परागत स्थिर झुकाव प्रणालीको तुलनामा, यसको ऊर्जा उत्पादन प्रतिफलको दर लगभग 6.8% बढी छ। तसर्थ, यो एकल-अक्ष फोटोभोल्टिक प्रणालीसँग मिल्दोजुल्दो छ र झुकाव प्रणालीसँग तुलना गर्दा, लागत-प्रभावकारिता पनि उल्लेखनीय रूपमा सुधारिएको छ। थप रूपमा, तिरछा ट्र्याकिङ प्रणालीलाई रेखाद्वारा छाया रेखालाई रोक्नको लागि ठूलो क्षेत्र चाहिन्छ, र सीधा रेखामा उन्मुख हुनुपर्छ। ओब्लिक ट्र्याकिङ प्रणालीको यसको सीमितताहरू छन्। एकल-अक्ष ट्र्याकिङ प्रणाली जस्तै, यो खुला र अप्रतिबंधित आयताकार क्षेत्रमा निर्माण हुनुपर्छ।