为什么光伏可应用于污水处理
太阳能光伏发电以其清洁、高效、安全、可再生等显着优势,成为环境友好的替代能源之一,大力发展光伏发电,可减轻矿物能源燃烧给环境造成的污染。污水处理厂和自来水厂主要去除COD、氨氮等污染物,电耗在直接生产成本中占比大,将清洁能源应用于给排水领域污染物的减排,将实现大气环境和水环境污染减排的双赢。
SNEC第五届(2011)国际太阳能产业及光伏工程展览会暨论坛第二天,全球光伏市场发展论坛暨CEO峰会在KerryHotel召开。峰会由中国可再生能源学会副理事长李俊峰和欧洲光伏产业协会(EPIA)董事会主席MurrayCameron博士共同主持,天合光能董事长兼CEO高纪凡、晶澳太阳能CEO方朋、韩华新能源(原“林洋新能源”)CEO谢平、力诺光伏集团总裁司海健、MeyerBurger公司CEOPeterPauli等出席了此次峰会。
CEO峰会期间,有参会代表指出天合光能和晶澳太阳能分别代表了目前光伏行业内两大不同的发展策略:产业链垂直一体化整合;专注于单一或少数几个生产环节,扩大生产规模,提供生产效率。那么,是垂直整合好还是专业化好?垂直一体化公司又能否在产业的各生产环节上与专业化公司有效竞争呢?
天合光能董事长高纪凡认为,光伏行业的目标是提升产品质量,降低产品成本,最终实现光伏发电的平价上网。进行产业链的垂直一体化整合是希望借此协调上下游产业链结构,从而缩短完成整个产品生产的时间;垂直一体化还可以进行技术和工艺的整合研发,为用户提供更高质量更低成本的产品。至于垂直一体化整合的缺点是,很难保证在每个生产环节都有技术或规模的优势,从而形成全产业链的竞争优势。
晶澳太阳能CEO方朋则表示,两种发展模式可以也的确会长期共存下去。他以半导体行业为例,英特尔(INTC,21.15,-3.03%)是成功进行产业链垂直整合的典型代表,公司拥有很好的利润水平。台积电(TSM,12.28,-1.05%)则是专注于芯片的制造环节,为多个芯片设计、研发公司提供芯片加工服务。它拥有很大的产业规模,且市场占有率高,毛利率也还不错。晶澳太阳能作为一家选择“专注”的光伏电池制造商,2010年的产量同比增长了180%,营收增幅超过200%。方朋强调选择专注的企业应该特别注意与上下游客户建立友好的战略合作伙伴关系,且能为产业链上其他环节的企业贡献价值。
此次峰会已不是方朋第一次对外阐述晶澳太阳能对“专注”的选择了。2010年第三季度,在接受知名光伏杂志《Photon》采访时方朋曾表示,去年(指2009年)所有人都相信垂直一体化,晶澳在对市场进行了分析之后将商业模式扎根于自己的核心竞争力——在提高管理水平的基础上进行大规模的光伏电池生产。事实上,晶澳的确在2010年取得了高于业内平均水平的增长速度。晶澳也在生产光伏组件和硅片,但光伏组件的生产(不管是用自有品牌还是代工)更多是为了满足客户的要求,用来支持客户的业务模式。
比较有意思的是,方朋在此次CEO峰会的演讲中提供了一组中国与欧洲之间生产成本的对比数据。如果只是生产光伏组件,中国公司的成本优势大概11%;要是既生产组件又生产电池,中国公司的成本优势则是20%;如果是整个产业链都做的中国公司,它的成本较欧洲同行要低30%。单从这组成本对比数据来看,垂直整合更具优势。
当然,我们不能仅仅考虑事物的某一方面,单凭一组数据就得出结论。韩华新能源(原“林洋新能源”)CEO谢平在峰会上谈到的对垂直一体化整合的看法和体会很值得大家去思考。
谢平称,
韩华新能源之所以选择垂直一体化整合其实是不得已而为之。一方面,产业链垂直一体化整合后,总的毛利率还是挺好看,但内部各环节的毛利率实际上是遭到了降低。另一方面,产业链垂直一体化可以实现供应链的资源整合,从而打通供应链,完成产品生产的成本叠加,有利于公司在未来的持久战和恶战中生存下来。此外,谢平还认为只有真正有实力的大公司才能有效进行彻底的产业链垂直一体化整合。
峰会上还有光伏公司的CEO预测,到2015年光伏行业将只会剩下7-8家有市场影响力的领头公司,而这些公司的业务将会是非常完整的,不会仅仅局限在光伏产品的制造环节。剩余的一小部分市场则会由一些微不足道的小公司分享。
中国可再生能源学会副理事长、此次CEO峰会的联合主持人李俊峰先生认为,从所有能源的发展来看,其相关行业最终必将走向整合。石油和天然气的情况最为典型;电力装备的供应商也淘汰到仅剩下7-8家有影响力的公司;风电已经经历了一系列的整合,但相关市场上目前还有20-30家有规模和影响力的企业在打群架;至于光伏行业,现在是有太多供应商了,此次SNEC就有1800家相关企业参展。但李先生相信光伏行业实现整合的那天一定会到来。届时会诞生几家大而全的光伏/太阳能企业。
污水处理厂与发电似乎毫无关系。然而,随着科学技术的发展以及人们环境保护意识的增强,污水处理厂不仅能处理污水,而且能将污水中的有机物变成能源。
1980年,美国环保局通知洛杉矶市政当局,要求他们提高污水的处理质量,否则将禁止该市向太平洋排放经过处理的废水。于是,洛杉矶市政当局便大规模地改造扩建污水处理厂,投入了几亿美元。经改造后的污水处理厂处理后排放的污水完全达到标准。更可贵的是,他们利用了污水处理后留下的污泥发电,真正做到了变废为宝。
1985年投入运行的洛杉矶污水处理厂,每天可以处理1亿加仑(37.85万立方米)的污泥(从最初的污水处理中得到的黏性剩余物),然后再将这些污泥加工成燃料;同时,当污水通过18个微生物消污池时,还能产生大量甲烷。以上两种燃料可用作火力发电,共可发电25000千瓦,生产的电力除60%污水处理厂自用外,还有40%可提供给其他企业。
把污泥加工成燃料,须安装蒸发器。使用蒸发器比使用一般的干燥器节能25%~30%。污泥经蒸发器干燥后成为粉末状,这种粉末就是很好的燃料。污泥再生燃料被送进一个流体化床反应器内进行汽化,然后在缺氧的条件下燃烧,利用它产生的能量来发电。用这种方法燃烧,能更好地提高热效率,并大大减少废气中的氮氧化物。
1、医院
医院作为能源消耗较高的公共服务机构,在未来的节能减排和降耗工作中面临很大的压力,积极探索绿色医院建设及发展模式,促进绿色建筑理念及节能降耗技术的科学运用尤为重要。
2、学校
学校天然具备安装光伏电站的优势:① 电站建在学校屋顶,相当于一个大的科普基地;② 学校拥有较广阔的屋顶,结构好,用电量稳定;③ 学校运营稳定,产权清晰,融资相对容易。
3、通信基站
通信基站数量多,分布范围广,而且必须保证一天24小时不断电。在没有接入分布式光伏,一旦遇到停电的情况,工作人员需要启动柴油发电机来保证临时供电,运维成本较高,如果加上分布式光伏发电系统,无论从实用性还是经济性方面,都具有极高的安装价值。
4、高速公路(非路面)
据悉,截至2020年底全国高速公路通车里程超过15万公里,光伏+高速公路已经得到广泛的应用,譬如山东、河北、湖北、江苏、浙江都有充分利用高速公路的空间资源,实现了光伏发电、交通运输、节能减排、道路养护的有机融合的案例。将高速公路作为光伏发电的新载体,引领了光伏产业的新潮流,打造了绿色高速的新形象,为后来的智慧公路做了很好的铺垫。光伏一般安装在高速公路的服务区、道路中间或两旁、隧道处或者直铺在公路上。
5、水厂(污水处理/净水厂)
根据住建部公布2020年4月的数据显示,全国累计超过4300座污水处理厂和5000座自来水厂,污水处理和自来水厂有着大面积的水处理水池,另外,污水处理厂污水处理年均耗电量比较大,安装光伏后有很大的经济效益;光伏发电项目利用污水处理厂的屋顶、沉淀池、生化池和接触池等处在其上面加装太阳能光伏板有着得天独厚的空间优势。另外,多数污水厂是地方国有企业,业务持续性有保障。
6、车棚/停车场
光伏车棚是一种与建筑相结合最为简易可行的方式,光伏车棚具备遮阳挡雨、吸热性好,还可实现光(储)充一体,为新能源汽车、电瓶车提供清洁能源,在工业园区、商业区、医院、学校等有着越来越广泛的应用。
7、光伏办公楼/商场/酒店/超市
办公楼和商场有制冷/热、电梯、灯光等很多用电设备,属于高能耗场所,有些屋面比较宽裕。光伏板在屋顶可以起到隔热的效果,在夏天可以减少空调的耗电。
8、光伏仓储/物流
仓储物流中心的自动分拣系统、配送系统、仓储温度控制系统等均需充足的电量供应。而仓储物流中心拥有面积较大的屋顶资源,非常适合安装分布式光伏系统。二者结合,将打造出绿色、智能的仓储物流基地。
9、工业厂房/园区
工业厂房是应用最广泛的、也是最多的工商业项目,工业厂房安装光伏电站可以利用闲置屋顶,盘活固定资产,节约峰值电费,余电上网增加企业收益,还可以促进节能减排,产生良好的社会效益。
农村生活污水大致分为灰水和黑水两类,其中灰水包括洗澡水、洗涤水、洗菜水等,黑水就是厕所水了,农村污水只要污染成分的话COD、氨氮、总磷、总氮较高。不过农村一般没有污水收集官网、加上农户住的相对分散,所以不可能像城市里一样采用集中式污水处理厂处理,更好的办法是因地制宜,采用分散式治理模式,就地净化。
目前来说,分散式污水处理技术也比较成熟了像活性污泥、A²/O、MBR、MBBR等生物技术,都有不错的实用效果。当然选用复合工艺的污水处理设备效果更好了,环保领域上市公司里面,先河环保下面就有专门的村镇生活污水处理系统的研发和服务,产品是卫家一体化分散式污水处理系统。
一体化分散式污水处理系统,是集A²/O、MBBR、接触氧化等多种生物处理工艺于一体的集成化、自动化新型地埋式污水处理设备,可单户便捷安装,实现乡村分散式污水的就地收集、高效低耗处理和资源合理回用。
主要特点的话1、成本低:设备不用铺设复杂管网、没有大规模基建,安装成本相当低了;2、光伏发电,绿色节能:有自带光伏发电模块,不耗农户电费,还能向农户提供智能照明;3、安装便捷、工期短:在相同处理能力的条件下,系统设计更集约化、更小巧,不仅便于运输,而且地埋式安装占地少;4、工艺先进:采用多重生物处理工艺,拥有14项国家发明专利和新型实用专利;5、自搅拌技术,故障率低:采用气提技术实现净化槽内水体流动净化,不用安装水泵等任何辅助设备,大大降低了故障率;6、操作简单,维护方便:降解能力强,残留少,保证内部污泥减量化、资源化处理,维护间隔周期长达1年,还不需要专人值守。
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