善用太阳光芒创造绿能世界

田利强 梁敏

污水处理，是将城市中的民用废水、工业废水等收集、处理，待水质达标后再进行排放。传统污水处理设备耗电量极大，而且使用的电能大多来自火力发电，会产生大量二氧化碳排放。

从能量转化的角度来说，污水处理模式本质是以能耗换水质，即使用电能去除水中的污染物。想要减少碳排放，必须考虑运用水电、风电、光伏、核能等清洁能源，或者自产再生能源（如污泥厌氧消化产生的沼气）代替传统化石能源。

近10年，光伏发电成本大幅度下降，已经成为最具经济性的清洁能源之一。

光伏，实际上是太阳能光伏发电系统，是一种利用半导体材料的“光生伏特效应”将光能转化为电能的新型发电方式。从1954年第一块光伏电池被研发以来，经过无数次技术迭代，目前光伏已成为全球第四大电力来源。中国对光伏等新能源尤为重视，预计到2050年，光伏将成为中国第一大电力来源。

污水處理厂搭建光伏模块发电是有优势的。污水的主要处理单元是一些较大的水池，其上方适合安装光伏太阳能电池板组件。

厂区内的绿化地带和办公建筑屋顶也具备安装光伏发电系统设备所需的空间。

但是，受光照强度、有效光照时间等因素影响，“光伏+污水厂”模式存在发电输出功率不稳定、无法全天持续供电等不足。为此，研究人员引入锂电池储能系统构成“光伏+储能+污水厂”模式，即在光伏发电的基础上增加储能环节，使其稳定、持续供电，从而提高供电系统的可靠性，满足了污水处理厂的需求。

大力发展光伏发电，可减轻化石能源燃烧发电对环境造成的污染，将清洁电能应用于污水厂污染物的治理，实现了大气环境和水环境污染减排的双赢！