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近日，中國能建中南院首個自主投資開發的污水處理廠分布式光伏發電項目——北湖污水處理廠分布式光伏電站項目——全容量并網發電，創造了裝機規模位列全國污水廠第一、分布式大跨度柔性支架數量全國第一、柔性支架單跨距離全國第一等多個成果。
北湖污水處理廠分布式光伏發電項目位于湖北武漢市青山區北湖污水處理廠區內，是武漢市“長江大保護”的重點工程之一，也是"四水共治"重點項目。項目總容量為23.7兆瓦(峰值)，總覆蓋面積約11.5萬平方米，日照充足的情況下，項目每小時發電量約2.3萬度，每天可為全廠的生產運行提供約20%的清潔能源。
項目分別在北湖污水處理廠內現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應力柔性支架，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。
項目并網發電后，在25年運營期內每年可提供約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用電，節約發電燃煤約8000噸，相當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
項目設計階段，如何完美實現“水務+光伏”是設計團隊亟待解決的難題。污水廠多為大跨度水池類結構，常規光伏結構無法適應，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、少基礎的“空中樓閣”。中南院團隊多次實地走訪調研并咨詢相關專家，最終放棄傳統鋼桁架形式，采用預應力大跨柔性支架方案來完成這一看似不可能的任務。
開拓創新
不同于常規新建工程，污水廠地下管線復雜且不允許大規模機械施工，同時要求不影響污水廠穩定運行，為此中南院團隊在柔性支架兩端采用“人字柱+預應力管樁”結構，在有限的區域內“見縫插針”順利完成柔性支架的端部設計。本工程最大難點在于二沉池區域，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尚屬首次。經過反復論證后，項目組采用索桁架結構首次實現單跨跨度59.3米的預應力柔性支架。
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，生物池區域巧妙利用上部池壁結構設立鋼柱，采用滑車安裝實現連續跨度730米的柔性支架布置且未對原結構進行改造，整個施工周期未發生污水廠停運事件。中南院團隊與污水處理廠、供電公司等相關部門反復溝通優化并網方案，最終以最小的停電時間順利實現了項目并網。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的雙軌運行無影響，助力污水處理廠踐行綠色發展理念，實現降本增效。
原標題：多項全國第一！國內最大“污水光伏”項目并網發電
