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高源禹
近日，中国能建中南院首个自主投资开发的污水处理厂分布式光伏发电项目——北湖污水处理厂分布式光伏电站项目——全容量并网发电，创造了装机规模位列全国污水厂第一、分布式大跨度柔性支架数量全国第一、柔性支架单跨距离全国第一等多个成果。
北湖污水处理厂分布式光伏发电项目位于湖北武汉市青山区北湖污水处理厂区内，是武汉市“长江大保护”的重点工程之一，也是"四水共治"重点项目。项目总容量为23.7兆瓦(峰值)，总覆盖面积约11.5万平方米，日照充足的情况下，项目每小时发电量约2.3万度，每天可为全厂的生产运行提供约20%的清洁能源。
项目分别在北湖污水处理厂内现有的部分建筑物屋顶、水池上布置光伏组件，其中二沉池、生物池上方的组件支架采用预应力柔性支架，安装容量为23.1兆瓦(峰值)，钢立柱高度为8米，最大连续跨度为730米，最大单跨跨度为59.3米，为目前全国柔性支架体系中最大单跨跨度。
项目并网发电后，在25年运营期内每年可提供约2200万度的绿色清洁电能，并将全部用于北湖污水处理厂生产用电，节约发电燃煤约8000吨，相当于减少二氧化碳排放量约2万吨，减污降碳成效显著。
多个“第一”的背后
集思广益
项目设计阶段，如何完美实现“水务+光伏”是设计团队亟待解决的难题。污水厂多为大跨度水池类结构，常规光伏结构无法适应，且新建光伏项目不能大面积开挖施工影响污水厂正常运行，因此污水厂光伏项目需变成高净空、大跨度、少基础的“空中楼阁”。中南院团队多次实地走访调研并咨询相关专家，最终放弃传统钢桁架形式，采用预应力大跨柔性支架方案来完成这一看似不可能的任务。
开拓创新
不同于常规新建工程，污水厂地下管线复杂且不允许大规模机械施工，同时要求不影响污水厂稳定运行，为此中南院团队在柔性支架两端采用“人字柱+预应力管桩”结构，在有限的区域内“见缝插针”顺利完成柔性支架的端部设计。本工程最大难点在于二沉池区域，柔性支架需横跨直径53米的池体，如此大跨度的柔性支架在国内尚属首次。经过反复论证后，项目组采用索桁架结构首次实现单跨跨度59.3米的预应力柔性支架。
降本增效
项目实施阶段，不影响污水厂正常运行是项目实施的重点关注问题，前期充分做好物探工作避免打桩对管线的影响，生物池区域巧妙利用上部池壁结构设立钢柱，采用滑车安装实现连续跨度730米的柔性支架布置且未对原结构进行改造，整个施工周期未发生污水厂停运事件。中南院团队与污水处理厂、供电公司等相关部门反复沟通优化并网方案，最终以最小的停电时间顺利实现了项目并网。整个项目支架总用钢量约715吨，钢索总长度约165公里，大量减少桩基和混凝土用量，降低项目成本，同时支架离地高度8米保证了光伏和水务的双轨运行无影响，助力污水处理厂践行绿色发展理念，实现降本增效。
原标题：多项全国第一！国内最大“污水光伏”项目并网发电
