位于深圳龙岗的这家水厂，经过长达30余年的运行后，经过升级改造，成为全球首个“水光储”近零碳排放水厂。该厂约22%的电力需求可由自身供应。这一变革标志着传统水厂向绿色能源发展的一个显著成就。
水厂改造背景
在全球普遍推崇绿色能源发展的背景下，深圳龙岗的老水厂亟需进行升级和改造。该厂历经三十余年的运行，记录了城市的成长，却也暴露出能源使用效率低下的现状。面对这一挑战，当地政府和水务公司迅速响应，致力于推动改造工程。据悉，传统水厂能源消耗较高，主要依赖传统电力供应，与当前的低碳环保理念相悖。因此，寻求一种新型的能源供给方案成为当务之急。经过深入调研，相关人员计划整合太阳能、水力势能和储能技术，打造出一种创新的“水光储”能源模式。
据调查，深圳环保措施近阶段持续强化，对企业的节能降耗设定了更严格的规范。位于龙岗区的该老水厂，面临着具体的节能减碳任务，这一目标促使水厂进行必要的改造。
光伏板下的清水池
水厂内，两组巨型光伏板格外显眼。这些光伏板并非随意布置，其设计颇具匠心。光伏板下方便是水厂的清水池。池中的水已历经沉淀、消毒等环节，即将被输送至市政供水系统。此布局既高效利用了厂区空间，兼具双重功能。首先，光伏板可正常接收阳光进行发电；其次，清水池的水流运作不受干扰。此举实际上反映了一种综合性的设计理念。
针对特定地区，采取适应性措施通常是最佳选择。以深圳这样日照充足的都市为例，通过在厂区宽敞地带安装光伏板，实现了对太阳能资源的充分利用。此外，清水池的设置也为光伏板提供了稳固的支撑，两者优势互补。这种设计亦体现了该水厂在升级改造中强调全面规划和资源整合的原则。
小水头发电设施运作
厂区一隅设有约10平方米的装配式区域，其中一台低水头发电机正在进行连续工作。该设备通过利用铜锣径水库至水厂间的约18米落差能量进行发电。在此之前，为确保水厂稳定运行，原水需在进入水厂前通过消能设施来降低水头。如今，这种新型的低水头发电设备能够直接将水头能量就地转化为电能。
水电工程中，“水头”指的是从上游水平面到水轮机入口的垂直距离，它反映了水的势能。尽管本地区的水头高度不及大型水电站，但其发电能力依然稳定。在用水低谷时段，如白天，尽管进水量减少，但发电功率仍保持在十几千瓦；而在傍晚用水高峰期，发电功率可升至三四十千瓦。这种持续稳定的小功率发电有效降低了水厂对传统电能的需求。
储能柜调控电力
有人提出疑问，发电功率的波动是否会引发电压的不稳定？实际上，这种情况不会发生。这主要得益于“水光储”系统中的“储”功能至关重要。在厂区内部，设有两台分散式储能设备。无论是光伏发电还是水头发电，都必须先通过这两台储能设备及其智能能源管理系统进行优化配置，之后才能进行放电。
工业用电存在峰谷电价的不同。日间电价高，夜间电价低。这两台容量为215千瓦时的储能设备，在电价高昂时段供电，不仅实现了峰谷电价的经济优势，还有助于城市电网的稳定。该设计实现了绿色能源从产生、储存到高效释放的完美结合。
项目运行效益显著
自今年4月投入使用，荷坳水厂的“水光储”系统表现稳定。该系统预计每年可产出38.9万千瓦时的绿电，这一产量充分显示了其出色的发电效能。此外，系统每年可减少碳排放约540吨，显著助力当地节能减排目标的实现。同时，该设施具备应急供电功能，在外部电网停电时，能以50%的负荷连续运行超过24小时，为城市的安全韧性提供了积极支持。
从经济视角分析，该项目的投资回收期限不超过两年。这表明，在较短的时间内，该改造投资即可凭借其节能效果实现盈利。同时，国际水协IWA对其给予了认可，这一荣誉也凸显了项目在技术及效益方面的领先地位。
模式的推广前景
该“水光储”模式具有广泛的推广潜力。预计未来，该模式将在龙岗10个具备建设条件的水厂逐步实施。若实施顺利，每年有望减少碳排放量达1.7万吨。此举对全国城镇供水行业的绿色低碳转型具有重要意义，有望成为全国范围内的示范案例，供其他地区参考借鉴。
设想一下，若此类模式得以在全国普及，它将如何显著促进供水行业的绿色发展？敬请于评论区留下您的观点，为文章点赞并分享。
