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北湖污水處理廠分布式光伏發(fā)電項目位于湖北武漢市青山區(qū)北湖污水處理廠區(qū)內(nèi)，是武漢市“長江大保護(hù)”的重點工程之一，也是"四水共治"重點項目。項目總?cè)萘繛?3.7兆瓦（峰值），總覆蓋面積約11.5萬平方米，日照充足的情況下，項目每小時發(fā)電量約2.3萬度，每天可為全廠的生產(chǎn)運行提供約20%的清潔能源。

項目分別在北湖污水處理廠內(nèi)現(xiàn)有的部分建筑物屋頂、水池上布置光伏組件，其中二沉池、生物池上方的組件支架采用預(yù)應(yīng)力柔性支架，安裝容量為23.1兆瓦（峰值），鋼立柱高度為8米，最大連續(xù)跨度為730米，最大單跨跨度為59.3米，為目前全國柔性支架體系中最大單跨跨度。

項目并網(wǎng)發(fā)電后，在25年運營期內(nèi)每年可提供約2200萬度的綠色清潔電能，并將全部用于北湖污水處理廠生產(chǎn)用電，節(jié)約發(fā)電燃煤約8000噸，相當(dāng)于減少二氧化碳排放量約2萬噸，減污降碳成效顯著。

多個“第一”的背后

集思廣益

項目設(shè)計階段，如何完美實現(xiàn)“水務(wù)+光伏”是設(shè)計團(tuán)隊亟待解決的難題。污水廠多為大跨度水池類結(jié)構(gòu)，常規(guī)光伏結(jié)構(gòu)無法適應(yīng)，且新建光伏項目不能大面積開挖施工影響污水廠正常運行，因此污水廠光伏項目需變成高凈空、大跨度、少基礎(chǔ)的“空中樓閣”。中南院團(tuán)隊多次實地走訪調(diào)研并咨詢相關(guān)專家，最終放棄傳統(tǒng)鋼桁架形式，采用預(yù)應(yīng)力大跨柔性支架方案來完成這一看似不可能的任務(wù)。

開拓創(chuàng)新

不同于常規(guī)新建工程，污水廠地下管線復(fù)雜且不允許大規(guī)模機(jī)械施工，同時要求不影響污水廠穩(wěn)定運行，為此中南院團(tuán)隊在柔性支架兩端采用“人字柱+預(yù)應(yīng)力管樁”結(jié)構(gòu)，在有限的區(qū)域內(nèi)“見縫插針”順利完成柔性支架的端部設(shè)計。本工程最大難點在于二沉池區(qū)域，柔性支架需橫跨直徑53米的池體，如此大跨度的柔性支架在國內(nèi)尚屬首次。經(jīng)過反復(fù)論證后，項目組采用索桁架結(jié)構(gòu)首次實現(xiàn)單跨跨度59.3米的預(yù)應(yīng)力柔性支架。

降本增效

項目實施階段，不影響污水廠正常運行是項目實施的重點關(guān)注問題，前期充分做好物探工作避免打樁對管線的影響，生物池區(qū)域巧妙利用上部池壁結(jié)構(gòu)設(shè)立鋼柱，采用滑車安裝實現(xiàn)連續(xù)跨度730米的柔性支架布置且未對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，整個施工周期未發(fā)生污水廠停運事件。中南院團(tuán)隊與污水處理廠、供電公司等相關(guān)部門反復(fù)溝通優(yōu)化并網(wǎng)方案，最終以最小的停電時間順利實現(xiàn)了項目并網(wǎng)。整個項目支架總用鋼量約715噸，鋼索總長度約165公里，大量減少樁基和混凝土用量，降低項目成本，同時支架離地高度8米保證了光伏和水務(wù)的雙軌運行無影響，助力污水處理廠踐行綠色發(fā)展理念，實現(xiàn)降本增效。

原標(biāo)題：創(chuàng)4項全國第一！國內(nèi)最大“污水光伏”項目并網(wǎng)發(fā)電