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1、上海白龍港污水處理廠生物池太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)工程項(xiàng)目建議書目 錄一、背景介紹2二、項(xiàng)目實(shí)施的目的及意義2三、項(xiàng)目所在地太陽(yáng)能資源2四、現(xiàn)場(chǎng)狀況及需求2五、項(xiàng)目概述2a)項(xiàng)目名稱：生物池太陽(yáng)能光熱DC-BUS 300KW系統(tǒng)工程2b)項(xiàng)目擬建地區(qū)和地點(diǎn)：上海市白龍港污水凈化廠2c)建議書編制依據(jù)：2d)項(xiàng)目規(guī)模與投資2六、太陽(yáng)能組件陣列圖：2七、電站投入產(chǎn)出收益分析2八、誠(chéng)懇推薦2九、風(fēng)險(xiǎn)分析2十、環(huán)境效益和社會(huì)效益評(píng)價(jià)2十一、上海存在自動(dòng)化控制設(shè)備有限公司簡(jiǎn)介2十二、DC-BUS系統(tǒng)21、DC-BUS系統(tǒng)介紹21.1 智能配電系統(tǒng)DC-BUS22、DC-BUS主要功用21.1 能源選擇優(yōu)先級(jí)順序22、1.2 DC-BUS系統(tǒng)主要功能2一、 背景介紹我國(guó)“十一五”規(guī)劃綱要提出，“十一五”期間單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右、主要污染排放總量減少10%。這是貫徹落實(shí)黨和政府科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重大舉措；是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然要求；是推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式的必由之路；是維護(hù)中華名族長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的必然選擇。傳統(tǒng)的煤炭、石油等一次能源是不可再生的，終歸要走向枯竭。提高能源利用效率、開發(fā)新能源、加強(qiáng)可再生能源利用，是解決經(jīng)濟(jì)和社會(huì)快速發(fā)展過(guò)程中日益凸顯的能源需求增長(zhǎng)與能源緊缺、能源利用與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾的必然選擇。現(xiàn)代排水經(jīng)營(yíng)主要的能源是電源，其中電費(fèi)支出占較高比3、例。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)反映，我國(guó)的單位GDP能耗是世界平均水平的3.28倍，距先進(jìn)水平國(guó)家的差距則更大。污水處理也是能源密集（energy intensity）型的綜合技術(shù)。一段時(shí)期以來(lái)，能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高一定程度上阻礙了我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)，建成的一些處理廠也因能耗及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用高等原因常處于停產(chǎn)和半停產(chǎn)狀態(tài)。在今后的相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，能耗問(wèn)題將成為城鎮(zhèn)污水處理的瓶頸。據(jù)預(yù)測(cè)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電在21世紀(jì)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計(jì)到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30以上，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10以上；到4、2040年，可再生能源將占總能耗的50以上，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占總電力的20以上；到21世紀(jì)末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80以上，太陽(yáng)能發(fā)電將占到60以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。太陽(yáng)能作為新能源具有太陽(yáng)能的特征，基于太陽(yáng)能的發(fā)電系統(tǒng)是一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，具有接入方便，運(yùn)行簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。但是太陽(yáng)能電源控制困難，相對(duì)大電網(wǎng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)不可控源，因此大系統(tǒng)往往采取限制、隔離的方式來(lái)處置太陽(yáng)能電源，以期減小其對(duì)大電網(wǎng)的沖擊。如IEEE P 1547對(duì)太陽(yáng)能電源的入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)做了規(guī)定：“當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，太陽(yáng)能電源必須馬上退出運(yùn)行，”這就大大限制了太陽(yáng)能電5、源效能的發(fā)揮。為協(xié)調(diào)大電網(wǎng)與太陽(yáng)能電源間的矛盾，充分發(fā)掘太陽(yáng)能為用戶所帶來(lái)的價(jià)值和效益，可以將太陽(yáng)能電源組成微網(wǎng)運(yùn)行。二、 項(xiàng)目實(shí)施的目的及意義在全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)陰霾未散之時(shí)，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬于2009年11月15日-18日訪問(wèn)中國(guó)。這是他此次亞洲之行(將先后訪問(wèn)日本、新加坡、中國(guó)和韓國(guó))中訪問(wèn)時(shí)間最長(zhǎng)的一站。奧巴馬上任至今已踏足超過(guò)16個(gè)國(guó)家，創(chuàng)歷屆美國(guó)總統(tǒng)執(zhí)政元年出訪之最。中國(guó)和美國(guó)從未像今天一樣緊密地聯(lián)系在一起。中美建交30周年之際，“G2”已經(jīng)成為比“G8”和“G20”更熱的名詞。目前，我國(guó)正積極的推動(dòng)新能源及可再生能源。為貫徹實(shí)施可再生能源法，落實(shí)國(guó)務(wù)院節(jié)能減排戰(zhàn)略部署，加快太陽(yáng)能光電技術(shù)6、在城鄉(xiāng)建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，于2009年3月23日，由財(cái)政部和建設(shè)部印發(fā)了關(guān)于太陽(yáng)能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法，其中，已明確了補(bǔ)助資金支持項(xiàng)目的相關(guān)規(guī)定。2009年7月16日，財(cái)政部、科技部 和國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)文。（財(cái)3建【 2009】397號(hào)）關(guān)于實(shí)施金太陽(yáng)示范工程的通知等等一系列的新能源補(bǔ)貼政策。此外，正值聯(lián)合國(guó)環(huán)境峰會(huì)將于2009年12月在哥本哈根舉行之際，環(huán)境變化以及清潔能源的問(wèn)題將是中美首腦會(huì)晤的重要議題。全球氣候變暖，是我們每個(gè)人類應(yīng)迫切關(guān)注的焦點(diǎn)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電真已全新的姿態(tài)強(qiáng)有力的拉動(dòng)低炭經(jīng)濟(jì)。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)正以每年30%的速度增長(zhǎng)。按照日本新能源計(jì)劃、歐盟可7、再生能源白皮書，2010年全球光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到25GW(1500萬(wàn)千瓦，屆時(shí)仍不到全球發(fā)電總裝機(jī)容量的1%)。中國(guó)的太陽(yáng)能事業(yè)必將是人類史上神圣的使命。本項(xiàng)目實(shí)施的重大意義在于以下幾點(diǎn)：1、 將太陽(yáng)能清潔能源運(yùn)用到污水工藝處理行業(yè)為首創(chuàng)，為污水處理工藝提供持續(xù)可靠的能源保證，具有很大的指導(dǎo)意義。 2、 提高冬季污水處理質(zhì)量, 突破了上海市十二五規(guī)劃中污水處理中冬季氨氮超標(biāo)的技術(shù)難題。3、 創(chuàng)造國(guó)內(nèi)首個(gè)直流微網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行先例，提高電能效率，保證電網(wǎng)穩(wěn)定。為今后智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)提供可靠的技術(shù)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。4、 采用新型太陽(yáng)能電池組件技術(shù)，太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)。對(duì)污水處理的節(jié)能減排工程提供示范8、意義。5、 一年中有半年太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)中的光電部分電能可以直接接入廠內(nèi)負(fù)載，減少工廠對(duì)電網(wǎng)的電力依賴，另外半年用來(lái)加熱生物池水溫。三、 項(xiàng)目所在地太陽(yáng)能資源1、地理位置上海市地處東經(jīng)120度51分至122度12分，北緯30度40分至31度53分之間，地處屬北亞熱帶季風(fēng)性氣候，日照充分，雨量充沛。上海氣候溫和濕潤(rùn)，極端最高氣溫40.2，極端最低氣溫-12.1 。本市春秋較短，冬夏較長(zhǎng)。2006年平均氣溫18.4，日照1638.2小時(shí)，降水量1042.6毫米。全年70%左右的雨量集中在5至9月的汛期。上海大部分地區(qū)全年日照時(shí)數(shù)在2562 小時(shí)2744 小時(shí)之間。年總輻射量為4904.8MJ/m2，9、經(jīng)相關(guān)數(shù)據(jù)得出，水平日照峰值數(shù)為4.7H。夏、秋季介于春、冬季之間，平均每天7 小時(shí)8 小時(shí)。因此，上海豐富的太陽(yáng)能資源，具有太陽(yáng)能光伏發(fā)電的天然優(yōu)勢(shì)。2. 潛在收益增加用戶的電力穩(wěn)定性，去除對(duì)外電網(wǎng)的依賴，在外網(wǎng)故障或停電時(shí)能孤網(wǎng)運(yùn)行，確保負(fù)載不停機(jī)。提高電能質(zhì)量，改善功率因數(shù)和減少諧波電流，減少對(duì)外電網(wǎng)的污染和沖擊。增加設(shè)備使用壽命，降低噪音和振動(dòng)，降低了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用等。所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益是無(wú)法估量的。四、 現(xiàn)場(chǎng)狀況及需求1問(wèn)題及需求污水處理過(guò)程中，我國(guó)的主要河流和湖泊由于受磷污染，富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，國(guó)家環(huán)保局為控制磷污染，對(duì)磷排放制定了比較嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。化學(xué)強(qiáng)化生物除磷污水處理工藝以除去污水中10、有機(jī)污染物和各種形態(tài)的磷為主，此污水處理工藝將化學(xué)除磷和生物除磷一體化，通過(guò)厭氧消化生物系統(tǒng)中活性污泥產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸，作為聚磷菌生長(zhǎng)的基質(zhì)或稱之為營(yíng)養(yǎng)物，使聚磷菌在活性污泥中選擇性增殖，并將其回流到生物系統(tǒng)中，使生物污水處理系統(tǒng)工作在高效除磷狀態(tài)；同時(shí)污泥在厭氧條件下產(chǎn)生的磷釋放，通過(guò)化學(xué)除磷消除。為保證高效的BOD、COD的去除率，就需要給微生物提供一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境。微生物生長(zhǎng)溫度范圍在：1535，冬季上海戶外穩(wěn)定平均在5左右，污水進(jìn)水溫度在10左右，因此需要一個(gè)加熱系統(tǒng)。現(xiàn)貴單位污水廠有數(shù)個(gè)日處理10萬(wàn)T，表面積8000m2的生物反應(yīng)沉淀池；另有一新建露天生物反應(yīng)沉淀池，規(guī)格843m，11、日處理量100T，反應(yīng)時(shí)間均為20H。考慮能耗問(wèn)題，需要冬季對(duì)此水池持續(xù)加溫,保證污水恒溫在13-15左右。2系統(tǒng)加熱工程需求光伏系統(tǒng)作為一種綠色的新能源，技術(shù)日趨成熟現(xiàn)兼具發(fā)電與發(fā)熱功能。可以討論將太陽(yáng)能利用在污水處理上，現(xiàn)將兩種水池加熱量參考泳池的能源消耗做以分析。如下圖：10萬(wàn)噸級(jí)污水加熱熱量計(jì)算表由上圖得知，初次加熱需要7995.6KW,維持水池恒溫在13共需要9168.8KW。考慮到加熱和光伏系統(tǒng)效率問(wèn)題需要設(shè)計(jì)一個(gè)10MWp的光伏系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)由循環(huán)熱泵和攪拌型電加熱棒共同組成。太陽(yáng)能組件板鋪設(shè)占地面積在100000平米。100噸級(jí)污水加熱熱量計(jì)算表由上圖得知，初次加熱需要26.612、KW,維持水池恒溫在15共需要43.8KW。考慮到加熱和光伏系統(tǒng)效率問(wèn)題需要設(shè)計(jì)一個(gè)300KWp的光伏系統(tǒng)，蓄電池容量16小時(shí)。加熱系統(tǒng)由循環(huán)熱泵和攪拌型電加熱棒共同組成，太陽(yáng)能組件板鋪設(shè)占地面積在4000平米。五、 項(xiàng)目概述a) 項(xiàng)目名稱：生物池太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)工程b) 項(xiàng)目擬建地區(qū)和地點(diǎn)：上海市白龍港污水凈化廠c) 建議書編制依據(jù)：1)中華人民共和國(guó)可再生能源法；2)財(cái)政部科技部 國(guó)家能源局關(guān)于實(shí)施金太陽(yáng)示范工程的通知（財(cái)建2009397號(hào)）；3)上海市氣象輻射資料、地面氣象資料；4)國(guó)能局函200870號(hào)文件；5)上海市太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目管理暫行辦法；6)光伏發(fā)電工程規(guī)劃報(bào)告編制辦法；7)13、光伏發(fā)電工程預(yù)可行性研究報(bào)告編制辦法；8)光伏發(fā)電工程可行性研究報(bào)告編制辦法；9)中國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)；10)生物接觸氧化法污水處理工程技術(shù)規(guī)范；11)晶體硅光伏器件的實(shí)測(cè)特性的溫度和輻照度修正方法GB/T6495.4-1996；12)光伏器件 第5部分：用開路電壓法確定光伏（PV）器件的等效電池溫度（ECT）GB/T6495.5-199713) 上海市人民政府關(guān)于批轉(zhuǎn)節(jié)能減排統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)及考核實(shí)施方案和辦法的通知（滬府發(fā)200819號(hào)）d) 項(xiàng)目規(guī)模與投資方案一：1）項(xiàng)目投資規(guī)模：按常規(guī)太陽(yáng)能電池組件計(jì)算，6MW太陽(yáng)能電池組件總面積約為60000平方米，考慮到太陽(yáng)能電池組件方陣的檢修通道和安裝地14、點(diǎn)邊角不可利用面積等因素，容量為6MW 的光伏發(fā)電系統(tǒng)需要的總安裝面積分別約占地70000平方米，總投資約17000萬(wàn)元。總投資分項(xiàng)金額（萬(wàn)元）政府補(bǔ)貼（萬(wàn)元）備注太陽(yáng)能組件6000300050%DC-BUS器件180090050%配電器材及人工2000100050%加熱系統(tǒng)3000不含新技術(shù)應(yīng)用補(bǔ)貼；政府補(bǔ)貼01000政府光熱系統(tǒng)補(bǔ)貼0300合計(jì)1010062002）建議選址：生物反應(yīng)沉淀池，單個(gè)池體面積將近1萬(wàn)平米。3)項(xiàng)目系統(tǒng)規(guī)模該方案的生物沉淀池占地面積為1萬(wàn)平方，水量100000噸，提升水溫僅僅3就需要建設(shè)一個(gè)生物池太陽(yáng)能光熱6MW系統(tǒng)工程我們就該方案做了較細(xì)致的數(shù)學(xué)模型計(jì)算：A. 15、電站主要參數(shù)：電站總?cè)萘浚?MWp；太陽(yáng)能電池組件數(shù)量28000塊，單塊220W；太陽(yáng)能發(fā)電效率大于96%；年發(fā)電量約1000萬(wàn)度電年產(chǎn)熱量（此數(shù)據(jù)為太陽(yáng)能組件生產(chǎn)商提供）方案二：1）項(xiàng)目投資規(guī)模：按常規(guī)太陽(yáng)能電池組件計(jì)算，300KWp太陽(yáng)能電池組件總面積約為3000平方米，考慮到太陽(yáng)能電池組件方陣的檢修通道和安裝地點(diǎn)邊角不可利用面積等因素，容量為300KWp 的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)需要的總安裝面積分別約占地4000平方米，總投資約690萬(wàn)元。總投資分項(xiàng)金額（萬(wàn)元）政府補(bǔ)貼（萬(wàn)元）備注太陽(yáng)能組件30015050%DC-BUS器件1206050%配電器材及人工1507550%儲(chǔ)能系統(tǒng)10050加熱系16、統(tǒng)200不含新技術(shù)應(yīng)用補(bǔ)貼；不含科研經(jīng)費(fèi)補(bǔ)貼；政府補(bǔ)貼060政府光熱系統(tǒng)補(bǔ)貼020合計(jì)6904152）建議選址：生物反應(yīng)沉淀池，單個(gè)池體面積將近40平米。3)項(xiàng)目系統(tǒng)規(guī)模該方案的生物沉淀池占地面積為40平方，水量100噸，提升水溫5也只需要建設(shè)一個(gè)生物池太陽(yáng)能光熱DC-BUS 300KW系統(tǒng)工程我們就該方案做了較細(xì)致的數(shù)學(xué)模型計(jì)算：電站主要參數(shù)：電站總?cè)萘浚?00KWp；太陽(yáng)能電池組件數(shù)量1370塊，單塊220W；太陽(yáng)能發(fā)電效率大于96%；年發(fā)電量約60萬(wàn)度電；年產(chǎn)熱量約（此數(shù)據(jù)為太陽(yáng)能組件生產(chǎn)商提供）基于現(xiàn)有條件和目前補(bǔ)貼的急迫性，我們強(qiáng)烈推薦業(yè)主和相關(guān)方考慮采用科研合作的形式，在污水行業(yè)內(nèi)17、做一個(gè)具有創(chuàng)新嘗試的科研工程。六、 太陽(yáng)能組件陣列圖：七、 電站投入產(chǎn)出收益分析A. 計(jì)算參數(shù)：電站總?cè)萘浚?00KWp當(dāng)?shù)厝照涨闆r：2744小時(shí)投資概算:300KWp太陽(yáng)能并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目初期總投資約為690萬(wàn)元人民幣其中的設(shè)備成本約為420萬(wàn)元人民幣。B. 上網(wǎng)電價(jià)及收益：該項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為300KWp，年平均發(fā)電量約為60萬(wàn)kW.H，若電價(jià)擬訂為2元/度（此價(jià)格為虹橋樞紐太陽(yáng)能發(fā)電電站回購(gòu)電價(jià)為3.1元/度），投資收益率為每年20。 財(cái)政部科技部 國(guó)家能源局關(guān)于實(shí)施金太陽(yáng)示范工程的通知根據(jù)（財(cái)建2009397號(hào)）。靜態(tài)投資回收期=690/（60*2） 5年；造價(jià)成本約：590萬(wàn)元人民幣電站18、整體壽命：25年若6年后(2018年),上網(wǎng)電價(jià)為1.5元/度。 價(jià)收益為： (25-5) 701.52100萬(wàn)元經(jīng)濟(jì)效益為:C. 電站減排經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算（CDM）排放因子=1.0608X0.75+0.69680.25=0.9698減排量(年)=2X4150.9698800t/y800150.969811638=1.1638萬(wàn)歐元/年10.063811.82萬(wàn)人民幣/年2511.82=295萬(wàn)元總收益：+=2100+2952395萬(wàn)元八、 誠(chéng)懇推薦綜上所述，我們誠(chéng)懇推薦采用方案二，由上海城投污水處理有限公司同我司一起把該系統(tǒng)作為一個(gè)聯(lián)合科研項(xiàng)目。并成立科研項(xiàng)目攻堅(jiān)小組，確定技術(shù)路線，解決各個(gè)環(huán)節(jié)19、的技術(shù)難點(diǎn)，形成專項(xiàng)專利成果，并發(fā)表至少兩篇以上實(shí)例論文。項(xiàng)目成功后我們?cè)傧?0WT級(jí)別的生物處理池進(jìn)行工程實(shí)例改造。A 技術(shù)路線一、污水生物處理的特征 （一）、污水與污水生物處理 污水中的污染物質(zhì)成分極其復(fù)雜。一般生活污水的主要成分是代謝廢物和食物殘?jiān)９I(yè)廢水可能含有較多的金屬、酚類、甲醛等化學(xué)物質(zhì)。此外污水中還含有大量非病原微生物和少量病原菌及病毒。污水的生物處理就是以污水中的混合微生物群體作為工作主體，對(duì)污水中的各種有機(jī)污染物進(jìn)行吸收、轉(zhuǎn)化，同時(shí)通過(guò)擴(kuò)散、吸附、凝聚、氧化分解、沉淀等作用，以去除水中的污染物。因此，污水生物處理實(shí)際上是水體自凈的強(qiáng)化，不同的是，在去除了污水中的污染物后，20、必須將微生物從出水中分離出來(lái)，這種分離主要是通過(guò)微生物本身的絮凝和原生動(dòng)物、輪蟲等的吞食作用完成的。 （二）、生化需氧量及生物處理的應(yīng)用 在污水處理中，通常是以有機(jī)物在氧化過(guò)程中所消耗的氧量這一綜合性指標(biāo)來(lái)表示有機(jī)污染物的濃度，如生化需氧量（BOD）和化學(xué)需氧量（COD）。生化需氧量是指在特定的溫度和時(shí)間（通常這5 d、20下，微生物分解污水中有機(jī)物所消耗的氧量，稱為BOD5。BOD5約占生化需氧總量的2/3，故采用BOD5來(lái)表示污水中可降解有機(jī)物的濃度是比較合適的。但污水中有機(jī)物并不是都能較快降解的，在工業(yè)廢水中，可以結(jié)合COD等指標(biāo)表示有機(jī)污染物的濃度。 只有BOD高的廢水才適宜采用生物處21、理，COD很高但BOD不高的廢水不宜采用生物處理。對(duì)于有毒的廢水，只要毒物能降解，就可用生物法處理，關(guān)鍵是控制毒物濃度和馴化微生物。 （三）、污水生物處理的效果 污水經(jīng)過(guò)生物處理后，其中的雜質(zhì)和污染物質(zhì)能以某種形式（如生物絮凝作用）被分離除去，或被轉(zhuǎn)為無(wú)害的物質(zhì)。例如，城市生活污水經(jīng)生物處理后，活性污泥法的BOD和SS（懸浮性固體）去除率都在90%左右；生物濾池法BOD去除率在80%、SS去除率在90%左右。 生物處理還能減少城市污水中的病原微生物和病毒，但濃度仍然較高，因此，出水和剩余污泥都要消毒。B 技術(shù)難點(diǎn)污水生物處理是利用微生物的作用來(lái)完成的，因此要給微生物的生長(zhǎng)繁殖創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件22、。在污水生物處理中，水質(zhì)條件極重要。對(duì)pH值,溫度,營(yíng)養(yǎng),有毒物質(zhì), 溶解氧等有嚴(yán)格的要求。基于本項(xiàng)目討論的溫度這一塊，一般好氧生物處理要求水溫在2040之間。污泥的厭氧消化需利用高溫微生物進(jìn)行厭氧發(fā)酵，溫度應(yīng)提高至5060之間。以上海地區(qū)為例，上海氣候溫和濕潤(rùn)，極端最高氣溫40.2，極端最低氣溫-12.1 。本市春秋較短，冬夏較長(zhǎng)。每年大約有5個(gè)月的漫長(zhǎng)冬季，平均氣溫在5左右，而冬季的城市污水有機(jī)物濃度又相對(duì)較高，對(duì)微生物反應(yīng)的環(huán)境特別不利。大多數(shù)反應(yīng)沉淀池都是戶外露天狀態(tài)，加熱能耗較大。污水腐蝕特性對(duì)設(shè)備要求較高。C 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)利用300KWp光伏發(fā)電用于污水加熱，保證冬季污水生物反應(yīng)沉淀池23、恒溫在15左右。而本項(xiàng)目也屬于具有前瞻性得科研性質(zhì)，由此發(fā)表的專利論文等在行業(yè)具有指導(dǎo)意義。夏季富余電量可接到廠區(qū)的其他直流負(fù)載，如LED燈，變頻器等。同時(shí)能有效避免因打雷等原因造成的瞬間跳電問(wèn)題。此種方式比逆變并網(wǎng)效率高8%以上。國(guó)家相關(guān)扶持政策根據(jù)國(guó)家關(guān)于做好2012年金太陽(yáng)示范工作的通知的通知, 2012年用戶側(cè)光伏發(fā)電項(xiàng)目補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)原則上為7元/瓦。獨(dú)立光伏、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電等項(xiàng)目的補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)另行確定。與智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的集中成片用戶側(cè)光伏發(fā)電項(xiàng)目補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)在7元/瓦基礎(chǔ)上，考慮儲(chǔ)能裝置配備等因素適當(dāng)增加。根據(jù)上海市節(jié)能減排專項(xiàng)資金管理辦法的有關(guān)規(guī)定，上海市城鄉(xiāng)建設(shè)和交通委員會(huì)會(huì)同上海24、市發(fā)展和改革委員會(huì)、上海市財(cái)政局制定了上海市建筑節(jié)能項(xiàng)目專項(xiàng)扶持暫行辦法，太陽(yáng)能、淺層地?zé)崮艿瓤稍偕茉磁c建筑一體化的居住建筑或公共建筑示范項(xiàng)目。每平方米最高補(bǔ)貼50元。單個(gè)項(xiàng)目的補(bǔ)貼總額不超過(guò)500萬(wàn)元。根據(jù)上海市可再生能源和新能源發(fā)展專項(xiàng)資金扶持辦法的通知, 無(wú)償資助方式主要用于盈利性弱、公益性強(qiáng)的項(xiàng)目。除標(biāo)準(zhǔn)制定等可由政府全額資助外，項(xiàng)目承擔(dān)單位或者個(gè)人須提供與無(wú)償資助資金等金額以上的自有配套資金。已從其他渠道獲得市級(jí)財(cái)政資金支持的項(xiàng)目，不得重復(fù)申請(qǐng)支持.根據(jù)浦東新區(qū)科技發(fā)展基金科技重大項(xiàng)目配套資金操作細(xì)則的通知, 配套資助額度為浦東單位承擔(dān)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)總額的10%,且單個(gè)項(xiàng)目最高資助額度不25、超過(guò)200萬(wàn)元,同一單位同時(shí)最多執(zhí)行2個(gè)配套項(xiàng)目。九、 風(fēng)險(xiǎn)分析1、盈虧平衡分析按2元/kWh的電價(jià)（上海市虹橋機(jī)場(chǎng)6MW太陽(yáng)能發(fā)電電站電價(jià)為3.1元每度電）水平測(cè)算，該項(xiàng)目5年為盈虧平衡點(diǎn)。電站壽命內(nèi)贏利運(yùn)行時(shí)間為20年（注：如果電站設(shè)計(jì)合理，系統(tǒng)相對(duì)最優(yōu)化，環(huán)境和維護(hù)得當(dāng)。其實(shí)，太陽(yáng)能電站的壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于25年）。2、敏感性分析項(xiàng)目建設(shè)期投資和運(yùn)營(yíng)期的上網(wǎng)電量和銷售電價(jià)是影響項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的敏感性因素，而相比項(xiàng)目投資，項(xiàng)目在生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)期的上網(wǎng)電量和銷售電價(jià)水平是更為敏感的因素，對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益有更大的影響。十、 環(huán)境效益和社會(huì)效益評(píng)價(jià)1、環(huán)境效益光伏發(fā)電系統(tǒng)按總?cè)萘?00KWp計(jì)算，每年的發(fā)電能26、力約為60萬(wàn)度，設(shè)計(jì)壽命為25年，壽命期內(nèi)共產(chǎn)生約1500萬(wàn)度的電能，與火力發(fā)電相比，相當(dāng)于累計(jì)節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約0.5萬(wàn)噸，減排約1.7萬(wàn)噸二氧化碳、375噸二氧化硫、34.8噸氮氧化物、51.4噸粉塵和732噸灰渣。光伏發(fā)電系統(tǒng)將展現(xiàn)上海市政府對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，并推動(dòng)我國(guó)可再生能源的發(fā)展，為我國(guó)乃至全球環(huán)境的改善做出切實(shí)的努力。2、社會(huì)效益近年來(lái)，太陽(yáng)能光伏建筑集成與并網(wǎng)發(fā)電得到快速發(fā)展。將建筑物與光伏集成并網(wǎng)發(fā)電具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，如：無(wú)污染、不需占用昂貴的土地、降低施工成本、不需要能量?jī)?chǔ)存設(shè)備、在用電地點(diǎn)發(fā)電避免或減少了輸配電損失等等，使建筑物更加潔凈、美觀，容易被建筑師、用戶和公眾所接受，太27、陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在全國(guó)乃至全世界具有重大的開發(fā)價(jià)值。該項(xiàng)目的建設(shè)也有利于極大的優(yōu)化污水處理廠供電結(jié)構(gòu)在打造節(jié)能環(huán)保新理念方面,將綠色能源應(yīng)用到節(jié)能減排的具體工作中，具有較大的社會(huì)、環(huán)境等綜合效益。十一、 上海存在自動(dòng)化控制設(shè)備有限公司簡(jiǎn)介上海存在自動(dòng)化控制設(shè)備有限公司是一家股份制的工程和設(shè)備集成公司，同時(shí)也是全集成電源解決方案供應(yīng)商，公司致力于提供全球頂尖的電源解決方案，包括DC-BUS、DC-SOLAR、DC-BANK、DC-UPS等。公司憑借多年的銷售經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)沉淀，積極開拓國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀合作伙伴，并提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。公司倡導(dǎo)大量使用清潔能源，以“創(chuàng)造綠色生活”經(jīng)營(yíng)理念，為客戶提供環(huán)保、低碳的28、節(jié)能電源解決方案，為全人類的智能電網(wǎng)和未來(lái)能源網(wǎng)服務(wù)。公司擁有多名教授級(jí)電源專家，與哈工大電源實(shí)驗(yàn)室、ZBB、PowerSav等建立了良好的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，整合各方優(yōu)勢(shì)資源，憑借高素質(zhì)的專業(yè)研發(fā)人才、先進(jìn)的技術(shù)手段、現(xiàn)代化的研究?jī)x器與設(shè)備，自主研發(fā)設(shè)計(jì)的DC-BANK系統(tǒng)、SGS系統(tǒng)、RTM大功率電源穩(wěn)壓模塊、BOOST雙向穩(wěn)壓模塊等已獲多項(xiàng)國(guó)家專利；DC-BUS、DC-SOLAR、DC-UPS等技術(shù)更為客戶提供業(yè)界創(chuàng)新、高端的電源解決方案，以高可靠性、低投資、低運(yùn)營(yíng)成本的優(yōu)勢(shì)完全取代傳統(tǒng)的交流供電模式。DC-BANK - 后備式直流儲(chǔ)能系統(tǒng)，保護(hù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)敏感負(fù)載免受電壓暫降影響，避免由此引29、起的生產(chǎn)驟停、產(chǎn)品報(bào)廢、設(shè)備損壞等損失，保證連續(xù)運(yùn)行直至電源恢復(fù)正常或至安全工況。DC-BUS - 基于MW級(jí)的直流微網(wǎng)智能配電系統(tǒng)，削峰平谷，節(jié)約成本DC-SOLAR - 光伏電站穩(wěn)壓系統(tǒng)，極大提高太陽(yáng)能、風(fēng)能轉(zhuǎn)化率DC-UPS - 在線式直流不間斷電源，為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)儀表、PLC、DCS等系統(tǒng)提供不間斷電力，環(huán)保節(jié)能，完全替代交流不間斷電源系統(tǒng)公司產(chǎn)品已在石化、半導(dǎo)體、液晶、剛玉、化纖、太陽(yáng)能、風(fēng)能、煤化工、電梯、石油、冶金、電力、軌道交通、制造、環(huán)保等行業(yè)中得到了良好的應(yīng)用，特別是一些科技攻關(guān)項(xiàng)目給客戶帶來(lái)了極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。DC-BANK系統(tǒng)成為中芯國(guó)際國(guó)內(nèi)唯一指定供應(yīng)商，中石化、30、化學(xué)纖維、煤化工等行業(yè)一級(jí)供應(yīng)商。公司以塑造國(guó)際品牌為戰(zhàn)略發(fā)展方向；以品質(zhì)為本，禮結(jié)天下，合作共贏為宗旨；發(fā)揮專業(yè)、協(xié)作、挑戰(zhàn)、奉獻(xiàn)的精神，與國(guó)內(nèi)外朋友精誠(chéng)合作，為全人類的智能電網(wǎng)和未來(lái)能源網(wǎng)的發(fā)展而奮斗！十二、 DC-BUS系統(tǒng)1、DC-BUS系統(tǒng)介紹1.1 智能配電系統(tǒng)DC-BUS智能配電系統(tǒng)DC-BUS系統(tǒng)是采用直流微網(wǎng)技術(shù)，優(yōu)先采用新能源供電方式的在線互動(dòng)電源系統(tǒng)。2008年美國(guó)ZBB公司提出和推廣基于直流總線的微電網(wǎng)架構(gòu)DC-BUS如下：可以看出，DC-BUS具有市電和新能源接口，整個(gè)系統(tǒng)采用直流供電，負(fù)載可以涵蓋到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)方面，而儲(chǔ)能單元Battery和Super-cap都可31、以當(dāng)做負(fù)載被新能源充電，而且也可以在放電時(shí)作為DC-BUS的能源補(bǔ)充。1與電網(wǎng)接口單元與大電網(wǎng)之間的接口采用雙向AC/DC變換器，是一種能量雙向流動(dòng)的設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)交、直流功率解耦，以降低直流微網(wǎng)與大電網(wǎng)之間的相互影響。圖中開發(fā)的帶工頻隔離變壓器的雙向AC/DC變換器樣機(jī)圖片，兩臺(tái)3kW和5kW的變換器并聯(lián)使用，可以通過(guò)選擇工作的方式實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)功率交換的損耗優(yōu)化。 2與儲(chǔ)能設(shè)備接口單元直流微網(wǎng)之所以能工作在孤島狀態(tài)，關(guān)鍵是配置有儲(chǔ)能設(shè)備，可以應(yīng)付功率動(dòng)態(tài)不平衡。本系統(tǒng)目前結(jié)合超級(jí)電容器應(yīng)用技術(shù)研究，配置有非隔離雙向DC/DC變換器。 3雙直流母線接口單元系統(tǒng)中含有DC580V和240VDC兩種直32、流母線，580V主要供高壓大功率負(fù)載和動(dòng)力負(fù)載使用；240V為消費(fèi)娛樂(lè)類電子、通信設(shè)備和低壓照明設(shè)備等供電，并配有大容量蓄電池組。同時(shí)雙直流母線互為冗余，可以為DC580V母線提供長(zhǎng)時(shí)間的能量缺額。為了保證高低壓直流母線之間能量變換和低壓用電安全，選用帶高頻隔離變壓器的大升壓比雙向直流DC/DC變換器。 4光伏電池與直流母線接口單元構(gòu)建直流微網(wǎng)方便了直流電輸出型發(fā)電設(shè)備的接入，不同于接入大電網(wǎng)需要直流/交流變換，僅需要直流/直流變換就可以實(shí)現(xiàn)光伏電池發(fā)電能量的最大利用。BWM-580光伏模塊的主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)項(xiàng)目 BTM-580重量（KG）19輸出電壓范圍（VDC）520-580最大輸出電流（33、A）63額定輸出功率（KW）37輸入電壓（VDC）最小值210典型值440最大值680輸出電壓調(diào)節(jié)范圍（VDC）最小值520典型值560最大值580穩(wěn)壓精度1 %穩(wěn)流精度1%效率94%存儲(chǔ)溫度（）最小值-40典型值25最大值60工作環(huán)境溫度（）最小值-20典型值25最大值50啟動(dòng)延時(shí)（秒）3S-8S負(fù)載等級(jí)級(jí)(100%)的額定輸出電流時(shí)連續(xù)工作自動(dòng)限流特性輸出電流超過(guò)輸出限流設(shè)定值時(shí)，恒流輸出，輸出電流不會(huì)增大輸出過(guò)壓保護(hù)輸出電壓超過(guò)60010VDC自動(dòng)停止輸出,以防損壞設(shè)備輸出短路保護(hù)特性輸出短路時(shí)，模塊自行保護(hù)，以防損壞, 排除故障可自動(dòng)恢復(fù)工作。模塊的工作原理如下圖：模塊原理框圖2、DC34、-BUS主要功用連續(xù)陰雨天，電池供應(yīng)不足時(shí)夜晚、光照不足時(shí)作為補(bǔ)充第二選擇：儲(chǔ)能電池第三選擇：市電Module發(fā)電1.1 能源選擇優(yōu)先級(jí)順序恒溫加熱系統(tǒng)第一選擇：太陽(yáng)能本項(xiàng)目的能源選擇如下所示：白天光照充足時(shí)，Module所產(chǎn)生的電力1/3供應(yīng)給予系統(tǒng)內(nèi)所接入的負(fù)載使用；余下電力給蓄電池充電。當(dāng)光照不足時(shí)，Module的產(chǎn)生的電力有所降低，此時(shí)蓄電池作為補(bǔ)償，補(bǔ)充一部分電力，使得負(fù)載照常平穩(wěn)的運(yùn)行；夜晚，Module不發(fā)電，由蓄電池所提供的電力提供給負(fù)載繼續(xù)工作；當(dāng)偶遇連續(xù)陰雨天時(shí)，白天由Module和蓄電池供電，夜晚電價(jià)處于低谷時(shí)，由市電供給負(fù)載電源，并為蓄電池充電以供白天使用。1.2 DC35、-BUS系統(tǒng)主要功能 Module發(fā)電效率最優(yōu)化 DC-Solar所具有的MPPT(Maximum Power Point Tracker)即峰值功率跟蹤技術(shù)，是太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)中的重要部件。眾所周知，在確定的外部條件下，隨著負(fù)載的變化，太陽(yáng)能電池陣列輸出功率也會(huì)變化，但是存在一個(gè)最大功率點(diǎn)Pm以及與最大功率點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的電壓UMp和電流IMD。當(dāng)工作環(huán)境變化時(shí)，特別是日光照度和環(huán)境溫度變化時(shí)，太陽(yáng)能電池陣列的輸出特性曲線也隨之變化，與之相對(duì)應(yīng)的最大功率點(diǎn)也隨之改變。通常來(lái)講，太陽(yáng)能電池輸出特性曲線的變化與日光照度的變化是成比例的。但在實(shí)際應(yīng)用中，日光照度的變化再加上工作溫度的變化，使得太陽(yáng)能電36、池輸出特性的變化很復(fù)雜。圖：太陽(yáng)能電池陣列的輸出特性曲線實(shí)驗(yàn)中太陽(yáng)能電池陣列總面積為667m2，最大輸出功率為825W，開路電壓在160V170V之間，根據(jù)太陽(yáng)能電池陣列輸出特性試驗(yàn)，得到陣列最大功率點(diǎn)電壓在1296V1377V之間。由此確定蓄電池組由10個(gè)12V20Ah(5小時(shí)放電率)的鉛酸蓄電池串聯(lián)組成，額定電壓為120V，工作電壓在120V140V之間。蓄電池工作電壓在太陽(yáng)能電池陣列的最大功率點(diǎn)電壓附近。 DC-SOLAR要實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池工作電壓到蓄電池電壓轉(zhuǎn)換，其本身是需要消耗能量的。如果DC-SOLAR的轉(zhuǎn)換效率過(guò)低，應(yīng)用DC-SOLAR所獲得的太陽(yáng)能電池陣列輸出功率的增加有可能被D37、C-SOLAR本身消耗掉，甚至起反作用。在工作中，由于日光照度、溫度等的變化，太陽(yáng)能電池陣列的最大功率點(diǎn)(MPP)將隨工作環(huán)境的變化而時(shí)刻變動(dòng)著，DC-SOLAR必須隨時(shí)監(jiān)測(cè)陣列輸出狀態(tài)的變化，根據(jù)智能的控制策略判斷最大功率點(diǎn)的位置，調(diào)整陣列的工作電壓跟蹤最大功率點(diǎn)電壓，由此實(shí)現(xiàn)DC-SOLAR的功能。因此，DC-SOLAR不僅是一個(gè)高效率的DCDC轉(zhuǎn)換器，更是一個(gè)智能的控制系統(tǒng)。圖：太陽(yáng)能電池陣列與蓄電池直接并聯(lián)的工作曲線（無(wú)DC-Solar）可以看到，陣列的平均輸出功率約為125W，工作電壓約為117V。圖：加入DC-Solar后太陽(yáng)能電池陣列的輸出功率與輸出電壓曲線在加入了DC-Sola38、r之后，太陽(yáng)能電池陣列的發(fā)電輸出功率有了明顯的提高，太陽(yáng)能電池的輸出功率約為170W。從太陽(yáng)能電池陣列的角度來(lái)看，其發(fā)電功率提高了約40W，增幅約為36。 電能利用率最大化目前的電力供應(yīng)均為交流電如圖，采用交流供電總線時(shí)，來(lái)自太陽(yáng)能等新能源產(chǎn)生的電力，要進(jìn)行直流到交流的轉(zhuǎn)換，中間存在寶貴的電力損失，對(duì)于使用直流電工作的設(shè)備，用戶使用時(shí)電能又需要從交流到直流能的轉(zhuǎn)換，電能的利用效率受到影響。低碳經(jīng)濟(jì)和人類可持續(xù)發(fā)展要求探索更高效能的新能源利用和電能高效利用技術(shù)。基于直流總線的分布式電力供應(yīng)系統(tǒng)正是努力探索后的結(jié)果。相比交流總線的微電網(wǎng)，直流微網(wǎng)可以為用戶提供高可靠性和高質(zhì)量的電力供應(yīng)。直流總線分39、布式供電系統(tǒng)如下圖所示，采用直流而不是交流作為供電總線，可將太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電能直接輸入直流母線供給直流設(shè)備，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的電能也可簡(jiǎn)單整流后接入直流總線，因此系統(tǒng)中的新能源發(fā)電設(shè)備的電網(wǎng)接口簡(jiǎn)單、電能轉(zhuǎn)換損失小、能源利用率高。根據(jù)日本兵庫(kù)縣加西事業(yè)所所建設(shè)的“加西綠色工業(yè)園”1MW太陽(yáng)能發(fā)電及蓄電系統(tǒng)中所作測(cè)試，直接以直流（DC）形式提供給管理大樓的部分LED照明燈綜合效率提高到了92，比AC送電方式高出10個(gè)百分點(diǎn)；個(gè)人電腦電源方面，使綜合效率提高到了88，比AC送電方式高出13個(gè)百分點(diǎn)。 太陽(yáng)能儲(chǔ)能功能和“消峰平谷”圖：高峰時(shí)間放電，（日間等）儲(chǔ)存能源 圖：DC-BUS功能：負(fù)載調(diào)平和停電時(shí)的備用電源