Ang pagkonsumo ng enerhiya ay nagsasaalang-alang ng malaking bahagi ng mga gastos sa pagpapatakbo ng mga wastewater treatment plant. Paano gumamit ng mga bagong teknolohiya at nababagong enerhiya upang mapabuti ang kahusayan ng enerhiya at bawasan ang pagkonsumo ng enerhiya sa supply ng tubig at proseso ng paggamot ng tubig ay naging pokus ng maraming wastewater treatment plant sa mundo. Ngayon ay ipakikilala namin sa iyo ang paggamit ng solar energy sa ilang halaman ng dumi sa alkantarilya sa United States.

Washington Suburban Sanitation Commission, Senecaand Western Branch Wastewater Treatment Plant, Germantown at Upper Marlboro, Maryland

Ang Washington Suburban Sanitary Commission (WSSC) ay nagtatag ng dalawang independiyenteng 2 MW solar photovoltaic power plant, na bawat isa ay maaaring mabawi ang taunang pagbili ng kuryente na konektado sa grid na humigit-kumulang 3278MWh/taon. Ang parehong photovoltaic power generation system ay itinayo sa mga bukas na lugar sa itaas ng lupa, sa tabi ng sewage treatment plant. Napili ang Standard Solar bilang contractor ng EPC, at ang Washington Gas Energy Services (WGES) ang may-ari at provider ng PPA. Tinutulungan ng AECOM ang WSSC sa pagrepaso sa mga dokumento ng disenyo ng mga supplier ng EPC upang matiyak ang mataas na kalidad ng system.

Nagsumite din ang AECOM ng mga dokumento ng permiso sa kapaligiran sa Maryland Department of Environment (MDE) upang matiyak na ang solar photovoltaic system ay sumusunod sa mga lokal na regulasyon sa kapaligiran. Ang parehong mga sistema ay konektado sa kliyente ng 13.2kV/ 480V step-down device at matatagpuan sa pagitan ng transpormer at anumang mga relay o circuit breaker na nagpoprotekta sa sewage treatment plant. Dahil sa pagpili ng mga interconnection point at solar power generation na kung minsan (bagaman bihira) ay lumampas sa on-site na paggamit ng kuryente, ang mga bagong relay ay na-install upang pigilan ang power output na bumalik sa grid. Ang diskarte sa interconnection ng mga pasilidad ng wastewater treatment plant ng Blue Plains ng DC Water ay ibang-iba sa WSSC at nangangailangan ng maraming paraan ng pagkakabit, pangunahin na isinasaalang-alang na mayroong dalawang pangunahing utility power feeder na sumasanga sa tatlong pangunahing metro ng kuryente at kaukulang mga medium voltage circuit.

Hill Canyon Wastewater Treatment Plant, Thousand Oaks, California

Ang Hill Canyon Sewage Treatment Plant ay itinayo noong 1961, na may pang-araw-araw na kapasidad sa pagproseso na humigit-kumulang 38,000 tonelada, at kilala sa mahusay nitong pamamahala sa kapaligiran. Ang planta ng dumi sa alkantarilya ay nilagyan ng isang three-stage treatment device, at ang ginagamot na wastewater ay maaaring magamit muli bilang na-reclaim na tubig. 65% ng konsumo ng kuryente sa site ay ginawa ng isang 500-kilowatt cogeneration unit at isang 584-kilowatt DC (500-kilowatt AC) solar photovoltaic system. Ang solar photovoltaic system ay naka-install sa isang overflow reservoir bilang isang drying bed ng mga biosolids, tulad ng ipinapakita sa Figure 8. Ang mga modular na bahagi na ito ay naka-install sa isang single-axis tracker sa itaas ng pinakamataas na antas ng tubig, at lahat ng mga de-koryenteng aparato ay naka-install sa isang gilid ng ang channel upang mabawasan ang pagpasok ng tubig. Idinisenyo ang system na kailangan lang i-install ang mga vertical pier anchor sa kasalukuyang concrete pool bottom plate, na binabawasan ang dami ng construction na kinakailangan para sa tradisyonal na pagtatambak o mga pundasyon. Ang solar photovoltaic system ay na-install noong unang bahagi ng 2007 at maaaring mabawi ang 15% ng kasalukuyang mga pagbili ng grid.

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

Humigit-kumulang 2.2 milyong galon (humigit-kumulang 8330m3) ng dumi sa alkantarilya mula sa 9,200 na gumagamit ang dumadaloy sa Pasilidad ng Reklamasyon ng Tubig ng Moorpark araw-araw. Ang 2011-2016 na estratehikong plano ng Ventura County ay nagdetalye ng limang “mga pangunahing lugar”, kabilang ang “kapaligiran, paggamit ng lupa, at imprastraktura”. Ang mga sumusunod ay ang mga pangunahing madiskarteng layunin sa partikular na larangang ito: “Ipatupad ang cost-effective na pagtitipid sa enerhiya at pagbabawas ng emisyon na mga hakbang sa pamamagitan ng independiyenteng operasyon, pagpaplano ng rehiyon, at pampubliko/pribadong pakikipagtulungan.”

Noong 2010, ang Ventura County Water District No. 1 ay nakipagtulungan sa AECOM upang siyasatin ang mga photovoltaic system. Noong Hulyo 2011, nakatanggap ang rehiyon ng 1.13 MW photovoltaic project performance award fund sa Moorpark Waste Reclamation Facility. Ang rehiyon ay dumaan sa isang mahabang proseso ng Request for Proposal (RFP). Sa wakas, noong unang bahagi ng 2012, iginawad ang RECSolar ng awtorisasyon para sa proyekto upang simulan ang disenyo at pagtatayo ng photovoltaic system. Ang photovoltaic system ay ginamit noong Nobyembre 2012 at nakakuha ng parallel operation permit.

Ang kasalukuyang solar photovoltaic system ay maaaring makabuo ng humigit-kumulang 2.3 milyong kilowatt-hours ng kuryente bawat taon, na halos mabawi ang 80% ng kuryente na binili ng planta ng tubig mula sa grid. Gaya ng ipinapakita sa Figure 9, ang single-axis tracking system ay bumubuo ng 20% ​​na mas maraming kuryente kaysa sa tradisyonal na fixed tilt system, kaya ang kabuuang produksyon ng kuryente ay napabuti. Dapat tandaan na kapag ang axis ay nasa hilaga-timog na direksyon at ang bit array ay nasa bukas na lugar, ang single-axis tracking system ay may pinakamataas na kahusayan. Ang Mookpark Waste Recycling Plant ay gumagamit ng katabing bukirin upang magbigay ng pinakamagandang lugar para sa mga photovoltaic system. Ang pundasyon ng sistema ng pagsubaybay ay nakasalansan sa malawak na flange beam sa ilalim ng lupa, na lubos na binabawasan ang gastos at oras ng pagtatayo. Sa buong ikot ng buhay ng proyekto, ang rehiyon ay makakatipid ng humigit-kumulang US$4.5 milyon.

Administrasyon ng Pampublikong Utility ng Camden County, New Jersey

Noong 2010, itinakda ng Camden County Municipal Utilities Authority (CCMUA) ang sarili nitong isang matapang na layunin ng paggamit ng 100% na nababagong enerhiya na mas mura kaysa sa lokal na kuryente upang iproseso ang 60 milyong galon na nalilikha bawat araw (Mga 220,000 m³) na dumi sa alkantarilya. Napagtanto ng CCMUA na ang mga solar photovoltaic system ay may ganitong potensyal. Gayunpaman, ang planta ng paggamot ng wastewater ng CCMUA ay pangunahing binubuo ng mga bukas na tangke ng reaksyon, at ang tradisyonal na rooftop solar array ay hindi maaaring bumuo ng isang tiyak na sukat upang magbigay ng kuryente.

Sa kabila nito, open tender pa rin ang CCMUA. Si G. Helio Sage, na lumahok sa tender, ay nagpahayag ng kanyang paniniwala na sa pamamagitan ng ilang karagdagang mga proyekto, isang photovoltaic system na katulad ng solar garage ang ipapakalat sa itaas ng bukas na tangke ng sedimentation. Dahil ang proyekto ay may katuturan lamang kung ang CCMUA ay makakamit ng agarang pagtitipid sa enerhiya, ang disenyo ng scheme ay hindi lamang dapat maging matibay, kundi pati na rin ang cost-effective.

Noong Hulyo 2012, ang CCMUA Solar Center ay naglunsad ng 1.8 MW solar photovoltaic power generation system, na binubuo ng higit sa 7,200 solar panel at sumasaklaw sa isang bukas na pool na 7 acres. Ang inobasyon ng disenyo ay nakasalalay sa pag-install ng 8-9 talampakang mataas na canopy system, na hindi makagambala sa paggamit, pagpapatakbo o pagpapanatili ng iba pang mga pool ng kagamitan.

Ang solar photovoltaic structure ay isang anti-corrosion (salt water, carbonic acid at hydrogen sulfide) na disenyo, at isang binagong carport canopy na ginawa ni Schletter (isang kilalang supplier ng mga photovoltaic bracket system, kabilang ang mga carport). Ayon sa PPA, ang CCMUA ay walang capital expenditures at walang pananagutan sa anumang gastos sa pagpapatakbo at pagpapanatili. Ang tanging pananagutan sa pananalapi ng CCMUA ay magbayad ng nakapirming presyo para sa solar power sa loob ng 15 taon. Tinatantya ng CCMUA na makatipid ito ng milyun-milyong dolyar sa mga gastos sa enerhiya.

Tinatantya na ang solar photovoltaic system ay bubuo ng humigit-kumulang 2.2 milyong kilowatt-hours (kWh) ng kuryente bawat taon, at ang pagganap batay sa CCMUA interactive na website ay magiging mas mahusay. Ang website ay nagpapakita ng kasalukuyan at naipon na produksyon ng enerhiya at mga katangian sa kapaligiran, at ipinapakita ang kasalukuyang produksyon ng enerhiya sa real time, tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba.

West Basin Municipal Water District, EI Segundo, California

Ang West Basin Municipal Water District (West Basin Municipal Water District) ay isang pampublikong institusyong nakatuon sa pagbabago mula noong 1947, na nagbibigay ng inumin at na-reclaim na tubig sa 186 square miles ng kanlurang Los Angeles. Ang West Basin ay ang ikaanim na pinakamalaking lugar ng tubig sa California, na nagsisilbi sa halos isang milyong tao.

Noong 2006, nagpasya ang West Basin na mag-install ng mga solar photovoltaic power generation system sa mga reclaimed water facility nito, umaasa na makakuha ng pangmatagalang benepisyo sa pananalapi at kapaligiran. Noong Nobyembre 2006, tinulungan ng Sun Power ang West Basin na i-install at kumpletuhin ang photovoltaic array, na binubuo ng 2,848 modules at bumubuo ng 564 kilowatts ng direct current. Ang sistema ay naka-install sa tuktok ng underground concrete processing storage tank sa lugar. Ang solar photovoltaic power generation system ng West Basin ay maaaring makabuo ng humigit-kumulang 783,000 kilowatt-hours ng malinis na renewable energy bawat taon, habang binabawasan ang halaga ng mga pampublikong pasilidad ng higit sa 10%. Mula noong i-install ang photovoltaic system noong 2006, ang pinagsama-samang output ng enerhiya noong Enero 2014 ay 5.97 gigawatts (GWh). Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng photovoltaic system sa West Basin.

Rancho California Water District, Santa Rosa Reclaimed Water Plant, Murrieta, California

Mula nang itatag ito noong 1965, ang Rancho California Water District (Rancho California Water District, RCWD) ay nagbigay ng inuming tubig, paggamot sa dumi sa alkantarilya, at mga serbisyo sa paggamot sa muling paggamit ng tubig sa mga lugar sa loob ng radius na 150 milya kuwadrado. Ang lugar ng serbisyo ay Temecula/RanchoCalifornia, kabilang ang Temecula City, mga bahagi ng Murrieta City, at iba pang mga lugar sa Riverside County.

Ang RCWD ay may pasulong na pananaw at lubos na sensitibo sa kapaligiran at mga madiskarteng gastos. Nahaharap sa pagtaas ng mga gastos sa pampublikong pasilidad at taunang gastos sa enerhiya na higit sa 5 milyong US dollars, itinuturing nilang alternatibo ang solar photovoltaic power generation. Bago isaalang-alang ang mga solar photovoltaic system, sinuri ng lupon ng mga direktor ng RCWD ang isang serye ng mga opsyon sa renewable energy, kabilang ang wind power, pumped storage reservoir, atbp.

Noong Enero 2007, na hinimok ng California Solar Energy Program, nakatanggap ang RCWD ng performance award-lamang na $0.34 kada kilowatt-hour ng kuryente sa loob ng limang taon sa ilalim ng hurisdiksyon ng lokal na pampublikong utility. Ginagamit ng RCWD ang PPA sa pamamagitan ng SunPower, nang walang capital expenditure. Kailangan lang bayaran ng RCWD ang kuryenteng nalilikha ng photovoltaic system. Ang photovoltaic system ay pinondohan, pagmamay-ari at pinapatakbo ng SunPower.

Mula nang mai-install ang RCWD’s 1.1 MW DC photovoltaic system noong 2009, ang lugar ay nagtatamasa ng maraming benepisyo. Halimbawa, ang Santa Rosa Water Reclamation Facility (Santa Rosa Water Reclamation Facility) ay makakatipid ng US$152,000 sa mga gastos sa isang taon, na binabawasan ang humigit-kumulang 30% ng mga pangangailangan sa enerhiya ng planta. Bilang karagdagan, habang pinipili ng RCWD ang Renewable Energy Credits (RECs) na nauugnay sa photovoltaic system nito, maaari nitong bawasan ang higit sa 73 milyong pounds ng mapaminsalang carbon emissions sa susunod na 30 taon, at may positibong epekto sa merkado sa kapaligiran.

Ang solar photovoltaic system ay inaasahang makakatipid ng hanggang 6.8 milyong US dollars sa mga gastos sa kuryente para sa rehiyon sa susunod na 20 taon. Ang solar photovoltaic system na naka-install sa RCWD Santa Rosa plant ay isang tilt tracking system. Kung ikukumpara sa tradisyunal na fixed tilt system, ang rate ng return production ng enerhiya nito ay humigit-kumulang 25% na mas mataas. Samakatuwid, ito ay katulad ng single-axis photovoltaic system at naayos Kumpara sa tilt system, ang cost-effectiveness ay makabuluhang napabuti din. Bilang karagdagan, ang pahilig na sistema ng pagsubaybay ay nangangailangan ng isang mas malaking lugar upang maiwasan ang pagbara sa anino ng linya sa pamamagitan ng linya, at dapat na nakatuon sa isang tuwid na linya. Ang pahilig na sistema ng pagsubaybay ay may mga limitasyon nito. Katulad ng single-axis tracking system, dapat itong itayo sa isang bukas at hindi pinaghihigpitang hugis-parihaba na lugar.