（批复）生物池太阳能光热DC-BUS300KW系统工程项目可研建议报告（发改委）

与电网接口单元与大电网之间接口采用双向变换器，是种能量双向流动设备，可以实现交直流功率解耦，以降低直流微网与大电网之间相互影响。

图中开发带工频隔离变压器双向变换器样机图片，两台和变换器并联使用，可以通过选择工作方式实现并网功率交换损耗优化。

与储能设备接口单元直流微网之所以能工作在孤岛状态，关键是配置有储能设备，可以应付功率动态不平衡。

本系统目前结合超级电容器应用技术研究，配置有非隔离双向变换器。

双直流母线接口单元系统中含有和两种直流母线，主要供高压大功率负载和动力负载使用为消费娱乐类电子通信设备和低压照明设备等供电，并配有大容量蓄电池组。

同时双直流母线互为冗余，可以为母线提供长时间能量缺额。

为了保证高低压直流母线之间能量变换和低压用电安全，选用带高频隔离变压器大升压比双向直流变换器。

光伏电池与直流母线接口单元构建直流微网方便了直流电输出型发电设备接入，不同于接入大电网需要直流交流变换，仅需要直流直流变换就可以实现光伏电池发电能量最大利用。

光伏模块主要技术参数型号项目重量输出电压范围最大输出电流额定输出功率输入电压最小值典型值最大值模块工作原理如下图模块原理框图输出电压调节范围最小值典型值最大值稳压精度稳流精度效率存储温度最小值典型值最大值工作环境温度最小值典型值最大值启动延时秒负载等级Ⅰ级额定输出电流时连续工作自动限流特性输出电流超过输出限流设定值时，恒流输出，输出电流不会增大输出过压保护输出电压超过自动停止输出，以防损坏设备输出短路保护特性输出短路时，模块自行保护，以防损坏，排除故障可自动恢复工作。

主要功用能源选择优先级顺序本项目能源选择如下所示白天光照充足时，所产生电力供应给予系统内所接入负载使用余下电力给蓄电池充电。

当光照不足时，产生电力有所降低，此时蓄电池作为补偿，补充部分电力，使得负载照常平稳运行夜晚，不发电，由蓄电池所提供电力提供给负载继续工作当偶遇连续阴雨天时，白天由和蓄电池供电，夜晚电价处于低谷时，由市电供给负载电源，并为蓄电池充电以供白天使用。

系统主要功能发电效率最优化所具有即峰值功率跟踪技术，是太阳能电池发电系统中重要部件。

众所周知，在确定外部条件下，随着负载变化，太阳能电池阵列输出功率也会变化，但是存在个最大功率点以及与最大功率点相对应电压和电流。

当工作环境变化时，特别是日光照度和环境温度变化时，太阳能电池阵列输出特性曲线也随之变化，与之相对应最大功率点也随之改变。

通常来讲，太阳能电池输出特性曲线变化与日光照度变化是成比例。

但在实际应用中，日光照第选择太阳能第二选择储能电池第三选择市电恒温加热系统发电夜晚光照不足时作为补充连续阴雨天，电池供应不足时度变化再加上工作温度变化，使得太阳能电池输出特性变化很复杂。

图太阳能电池阵列输出特性曲线实验中太阳能电池阵列总面积为，最大输出功率为，开路电压在之间，根据太阳能电池阵列输出特性试验，得到阵列最大功率点电压在之间。

由此确定蓄电池组由个小时放电率铅酸蓄电池串联组成，额定电压为，工作电压在之间。

蓄电池工作电压在太阳能电池阵列最大功率点电压附近。

要实现太阳能电池工作电压到蓄电池电压转换，其本身是需要消耗能量。

如果转换效率过低，应用所获得太阳能电池阵列输出功率增加有可能被本身消耗掉，甚至起反作用。

在工作中，由于日光照度温度等变化，太阳能电池阵列最大功率点将随工作环境变化而时刻变动着，必须随时监测阵列输出状态变化，根据智能控制策略判断最大功率点位置，调整阵列工作电压跟踪最大功率点电压，由此实现功能。

因此，不仅是个高效率转换器，更是个智能控制系统。

图太阳能电池阵列与蓄电池直接并联工作曲线无可以看到，阵列平均输出功率约为，工作电压约为。

图加入后太阳能电池阵列输出功率与输出电压曲线在加入了之后，太阳能电池阵列发电输出功率有了明显提高，太阳能电池输利用微生物作用来完成，因此要给微生物生长繁殖创造适宜环境条件。

在污水生物处理中，水质条件极重要。

对值，温度，营养，有毒物质，溶解氧等有严格要求。

基于本项目讨论温度这块，般好氧生物处理要求水温在之间。

污泥厌氧消化需利用高温微生物进行厌氧发酵，温度应提高至之间。

以上海地区为例，上海气候温和湿润，极端最高气温，极端最低气温。

本市春秋较短，冬夏较长。

每年大约有个月漫长冬季，平均气温在左右，而冬季城市污水有机物浓度又相对较高，对微生物反应环境特别不利。

大多数反应沉淀池都是户外露天状态，加热能耗较大。

污水腐蚀特性对设备要求较高。

实现目标利用光伏发电用于污水加热，保证冬季污水生物反应沉淀池恒温在左右。

而本项目也属于具有前瞻性得科研性质，由此发表专利论文等在行业具有指导意义。

夏季富余电量可接到厂区其他直流负载，如灯，变频器等。

同时能有效避免因打雷等原因造成瞬间跳电问题。

此种方式比逆变并网效率高以上。

国家相关扶持政策根据国家关于做好年金太阳示范工作通知通知，年用户侧光伏发电项目补助标准原则上为元瓦。

光伏风光互补发电等项目补助标准另行确定。

与智能电网和微电网技术相结合集中成片用户侧光伏发电项目补助标准在元瓦基础上，考虑储能装置配备等因素适当增加。

根据上海市节能减排专项资金管理办法有关规定，上海市城乡建设和交通委员会会同上海市发展和改革委员会上海市财政局制定了上海市建筑节能项目专项扶持暂行办法，太阳能浅层地热能等可再生能源与建筑体化居住建筑或公共建筑示范项目。

每平方米最高补贴元。

单个项目补贴总额不五规划中污水处理中冬季氨氮超标技术难题。

创造国内首个直流微网运行先例，提高电能效率，保证电网稳定。

为今后智能电网和微电网提供可靠技术和运行经验。

采用新型太阳能电池组件技术，太阳能光热转换技术。

对污水处理节能减排工程提供示范意义。

年中有半年太阳能光热系统中光电部分电能可以直接接入厂内负载，减少工厂对电网电力依赖，另外半年用来加热生物池水温。

三项目所在地太阳能资源地理位置上海市地处东经度分至度分，北纬度分至度分之间，地处属北亚热带季风性气候，日照充分，雨量充沛。

上海气候温和湿润，极端最高气温，极端最低气温。

本市春秋较短，冬夏较长。

年平均气温，日照小时，降水量毫米。

全年左右雨量集中在至月汛期。

上海大部分地区全年日照时数在小时小时之间。

年总辐射量为，经相关数据得出，水平日照峰值数为。

夏秋季介于春冬季之间，平均每天小时小时。

因此，上海丰富太阳能资源，具有太阳能光伏发电天然优势。

潜在收益增加用户电力稳定性，去除对外电网依赖，在外网故障或停电时能孤网运行，确保负载不停机。

提高电能质量，改善功率因数和减少谐波电流，减少对外电网污染和冲击。

增加设备使用寿命，降低噪音和振动，降低了设备维护费用等。

所带来经济收益是无法估量。

四现场状况及需求﹑问题及需求污水处理过程中，我国主要河流和湖泊由于受磷污染，富营养化严重，国家环保局为控制磷污染，对磷排放制定了比较严格标准。

化学强化生物除磷污水处理工艺以除去污水中有机污染物和各种形态磷为主，此污水处理工艺将化学除磷和生物除磷体化，通过厌氧消化生物系统中活性污泥产生挥发性有机酸，作为聚磷菌生长基质或称之为营养物，使聚磷菌在活性污泥中选择性增殖，并将其回流到生物系统中，使生物污水处理系统工作在高效除磷状态同时污泥在厌氧条件下产生磷释放，通过化学除磷消除。

为保证高效去除率，就需要给微生物提供个良好生长环境。

微生物生长温度范围在，冬季上海户外稳定平均在左右，污水进水温度在左右，因此需要个加热系统。

现贵单位污水厂有数个日处理万，表面积生物反应沉淀池另有新建露天生物反应沉淀池，规格，日处理量，反应时间均为。

考虑能耗问题，需要冬季对此水池持续加温，保证污水恒温在左右。

﹑系统加热工程需求光伏系统作为种绿色新能源，技术日趋成熟现兼具发电与发热功能。

可以讨论将太阳能利用在污水处理上，现将两种水池加热量参考泳池能源消耗做以分析。

如下图万吨级污水加热热量计算表由上图得知，初次加热需要，维持水池恒温在共需要。

考虑到加热和光伏系统效率问题需要设计个光伏系统，加热系统由循环热泵和搅拌型电加热棒共同组成。

太阳能组件板铺设占地面积在平米。

吨级污水加热热量计算表由上图得知，初次加热需要，维持水池恒温在共需要。

考虑到加热和光伏系统效率问题需要设计个光伏系统，蓄电池容量小时。

加热系统由循环热泵和搅拌型电加热棒共同组成，太阳能组件板铺设占地面积在平米。

五项目概述项目名称生物池太阳能光热系统工程项目拟建地区和地点上海市白龙港污水净化厂建议书编制依据中华人民共和国可再生能源法财政部科技部国家能源局关于实施金太阳示范工程通知财建号上海市气象辐射资料地面气象资料国能局函号文件上海市太阳能光伏发电项目管理暂行办法光伏发电工程规划报告编制办法光伏发电工程预可行性研究报告编制办法光伏发电工程可行性研究报告编制办法中国国家环境保护标准生物接触氧化法污水处理工程技术规范晶体硅光伏器件实测特性温度和辐照度修正方法光伏器件第部分用开路电压法确定光伏器件等效电池温度上海市人民政府关于批转节能减排统计监测及考核实施方案和办法通知沪府发号项目规模与投资方案项目投资规模按常规太阳能电池组件计算，太阳能电池组件总面积约为平方米，考虑到太阳能电池组件方阵检修通道和安装地点边角不可利用面积等因素，容量为光伏发电系统需要总安装面积分别约占地平方米，总投资约万元。

总投资分项金额万元政府补贴万元备注太阳能组件器件配电器材及人工加热系统不含新技术应用补贴政府补贴政府光热系统补贴合计建议选址生物反应沉淀池，单个池体面积将近万平米。

项目系统规模该方案生物沉淀池占地面积为万平方，水量吨，提升水温仅仅就需要建设个生物池太阳能光热系统工程我们就该方案做了较细致数学模型计算电站主要参数电站总容量太阳能电池组件数量块，单块太阳能发电效率大于年发电量约万度电年产热量此数据为太阳能组件生产商提供方案二项目投资规模按常规太阳能电池组件计算，太阳能电池组件总面积约为平方米，考虑到太阳能电池组件方阵检修通道和安装地点边角不可利用面积等因素，容量为并网