光伏电站水消防和生活污水处理方案的优化设计

（中广核新能源工程事业部，陕西 咸阳 712000）

常规光伏电站员工起居室和办公室区域合并为一个整体建筑物，电气控制建筑物是独立配置的，并且变压器设备安装在室外。当出现火灾等灾害时，一般的水消防的适用面相对较小，技术人员可以通过对结构和生产过程的火灾隐患分析，建立相应的消防设施。同时，光伏电站的用水量一般而言相对较大，技术人员需要深入探讨光伏电站生活污水的处理措施。

一、光伏电站水消防方案优化设计

一般而言，光伏电站的生产过程主要是太阳能→光伏板→直流配电柜→逆变器→配电设备（电控大楼）→电梯变压器（室外）→电网。光伏阵列区域（从光伏面板到备用室）主要由电气设备组成，并且直流侧在白天始终处于充电状态。水消防不适合用于灭火，也不适合用于建立消防用水系统。电气控制大楼中的电气设备主要包括配电设备，继电器，无功功率补偿和控制台，这些控制台主要由电缆，继电器，电容器，开关，控制设备和显示终端组成。这些控制设备同样不适于用水消防进行灭火。

当前，常用的开关设备使用真空断路器。真空断路器、继电器和电容器同样都是无油的。电缆在装入时会引起电气火灾。烧蚀的焊丝进入水中后很难干燥。基本上，电缆在烧蚀后不能重复使用且同样不适合使用水消防进行灭火。对于光伏电站操作设备而言最合适的灭火方法是使用干粉或二氧化碳灭火。除此以外，光伏电站外部的单个主变压器的容量小于125 MV·A，并且无法提供水消防保护。更适合使用排油和注氮灭火装置。电气控制大楼的配电室，继电器室和逆变器室的火灾隐患为E级，电缆通道的火灾隐患为C级。应采取措施避免火灾蔓延至电缆通道并占据该楼层。建筑面积的比例不到5%，电气控制建筑物的整体火灾风险仍为E类。 建筑物的耐火等级不低于II级，室内装修使用不燃材料[1]。当单个建筑物的体积不超过三千里番米时，根据规定，可能没有消防供水系统。如果整体建筑物中的单个建筑物的体积不超过三千立方米，并且建筑物的耐火水平不低于2级，则整个光伏电站可能未配备防火装置。光伏电站工作人员，建筑物分散以及监控系统功能全面减少，取消水消防保护措施可以大大减少供水系统的规模，简化火灾检查程序，并方便操作和维护。

二、光伏电站生活污水处理方案优化设计

（一）取消原本地埋式的生活污水处理

埋入式生活污水处理设备具有节省土地，对周围环境影响小的优点。它已广泛用于各种中小型（废物）污水处理系统中，但是在这类设备投入运行后，还存在许多问题。为了节省土地占用并避免影响地面环境，所有设备都放置在地面上，增加了设备的防腐和维护工作量，并且存在废气中毒的危险。为避免埋葬深度不断增加，在操作过程中应多次更新处理过的水，以增加工作能耗。堵塞操作后，过滤设备和回填很难维修，同时也会导致有机营养不足。为了维持处理设施中生物群落的正常生长和繁殖，必须不断提供空气和营养。同时，使用掩埋设备不利于生物种群的增长。如果出水水质不理想，则后续处理将更加困难。与此同时，此类设备的正常运行需要维护具有一定生物处理经验的人员，并且诸如光伏电站之类的操作人员很少的公司很难找到合适的兼职人员。 因此，有必要寻找一种更适合于光伏电站等排水公司的废水处理工艺，以控制施工和运营成本，避免出现施工成本过高，施工成本高的问题[2]。

（二）光伏电站内生物塘污水处理工艺

基于光伏电站废水负荷大的事实，在天气条件合适的情况下，更适合使用生物塘的生物处理污水过程。当人员的短期增加达到排水的顶峰时，生活废水中的营养成分也可以用作其他先进生物的食物，从而加速降解。池塘生物处理过程使用由微生物和植物组成的陆地水生生态系统自然净化废水，并通过生物水-水系统将废水通入生物池进行稀释，在池中的停留过程中，悬浮物沉淀，水中的有机物被需氧或厌氧微生物的代谢氧化，达到稳定的目的。有氧微生物代谢所需的溶解氧是由池塘表面的大气再充氧和藻类的光合作用提供的。废水在池塘中停留了很长一段时间，并且通过包括水生植物在内的各种生物对水的综合作用，有机物被转化、降解和去除，产生的废水无害且可回收的，残留水的质量达到或优于二次处理[3]。稳定池处理工艺面积比常规处理技术大，但建设成本不到常规处理的三分之一，运行成本不到常规处理的十分之一。生物塘的建立可以减少光伏电站的运营成本。

三、结语

无论光伏电站建设期或运营期长短，光伏电站的结构和生产过程着火的风险都存在着一定的风险。光伏电站人员可以通过控制单个建筑物的规模，可以按照光伏电站实际状况进行水消防。技术人员还可以根据现场的气候条件，干旱地区的生活污水可用于造林和种植，多余的废水可通过蒸发池蒸发掉。非干旱地区利用生物池中水生微生物和水生生物的代谢来处理生活污水。与传统的集成埋地装置相比，这样的处理措施具有更高的利用价值和经济效益。