一种农村生活污水处理站的分布式光伏发电并网系统的制作方法

本发明涉及资源综合利用技术领域，具体是将光伏绿色能源应用与农村生活污水处理结合起来，是一种农村生活污水处理站的分布式光伏发电并网系统。

背景技术：

现有的太阳能微动力农村生活污水处理终端一般采用离网光伏发电，在连续阴雨天的状况下会出现，太阳能发电量不足，蓄电池电能耗竭，从而造成污水处理终端出水不达标等问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种充分利用农村生活污水处理站的采光资源，又能为农村生活污水处理站在发电量不足时，提供电能的分布式光伏发电并网系统。为此，本发明提供以下技术方案：

一种农村生活污水处理站的分布式光伏发电并网系统，包括在农村生活污水处理站上设立一排或多排光伏阵列、电控室、农村生活污水处理终端，以及与电控室之相连交流电网，所述光伏阵列包括埋入地下的基础桩，所述基础桩上安装有光伏组件安装框架，多块光伏组件安装在光伏组件安装框架上组成光伏阵列；

所述光伏阵列在太阳照射上发出直流电，直流电通过直流配电柜送入电控室的并网逆变器中，并网逆变器将直流电转换成交流电，一路通过并网电柜接入电网，一路接入终端电柜，所述终端电柜在光伏发电量不足时使用电网的电。

所述农村生活污水处理终端包括厌氧池、缼氧池、好氧池和沉淀池，光照充足的时候，分布式光伏发电并网系统利用多余的电能将缼氧池的水位提升，当夜晚或者光照不充足时，缼氧池高水位的水应用自身势能排入好氧池，一方面推动缺氧池底部的发电机进行发电，同时对好氧池进行跌水充氧，进一步可选择多级跌水，提高充氧效率。

在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案：

所述水位提升后的缼氧池水位高度为好氧池的1.5~3倍。

所述基础桩的顶端安装有前立柱和后立柱，前立柱和后立柱之间通过前斜撑、后斜撑和斜梁构成三角支架，后立柱之间通过后柱斜撑构成三角支架，通过横梁将多个斜梁连接成光伏组件安装框架。

所述的基础桩采用螺纹钢浇筑混凝土结构，所述的前立柱、后立柱由标准螺母固定在所述基础桩的螺纹钢上。

所述前斜撑、后斜撑为角钢。

所述的电控室包括：并网逆变器、并网配电柜、终端配电柜。

所述并网配电柜包括欠压脱扣、断路器、防雷器、发电电表。

所述农村生活污水处理终端包括厌氧池、缼氧池、好氧池和沉淀池。

由于采用本发明的技术方案，本发明的有益效果为：本发明在农村生活污水处理站建立用户侧光伏智能微电网，可以清洁高效地利用当地的可再生能源，有效解决了能源和环境之间的矛盾，有效利用了农村生活污水处理站的用地，较好地解决了发展新能源和大量占用地的矛盾，又可以解决离网光伏发电不足时造成的农村生活污水处理效果不稳定等问题，也可以就地消纳，抵消一部分网购电量，从而节省用户的电费，彻底解决农村生活污水处理终端运行费用问题。

附图说明

图1为本发明提供的一种农村生活污水处理站的分布式光伏发电并网系统应用结构示意图；

图2为本发明太阳能并网发电系统原理图；

图3为本发明光伏阵列安装支架结构示意图；

图4为本发明光伏阵列结构示意图。

其中，光伏阵列1：基础桩11、前立柱12、后立柱13、前斜撑14、后斜撑15、斜梁16、后柱斜撑17、横梁18、安装框架19；

电控室2：并网逆变器21、并网配电柜22、终端配电柜23，欠压脱扣221、断路器222、防雷器223、发电电表224；

交流电网3；

村生活污水处理终端4，厌氧池41、缼氧池42、好氧池43和沉淀池44。

具体实施方式

如图所示，一种农村生活污水处理站的分布式光伏发电并网系统，包括在农村生活污水处理站上设立一排或多排光伏阵列1、电控室2、农村生活污水处理终端，以及与电控室2之相连交流电网3，所述光伏阵列1包括埋入地下的基础桩11，所述基础桩11上安装有光伏组件安装框架19，多块光伏组件安装在光伏组件安装框架19上组成光伏阵列1；

所述光伏阵列1在太阳照射上发出直流电，直流电通过直流配电柜送入电控室2的并网逆变器21中，并网逆变器21将直流电转换成交流电，一路通过并网电柜接入电网，一路接入终端电柜，所述终端电柜在光伏发电量不足时使用电网的电。

所述农村生活污水处理终端包括厌氧池、缼氧池、好氧池和沉淀池，光照充足的时候，分布式光伏发电并网系统利用多余的电能将缼氧池的水位提升，当夜晚或者光照不充足时，缼氧池高水位的水应用自身势能排入好氧池，一方面推动缺氧池底部的发电机进行发电，同时对好氧池进行跌水充氧，进一步可选择多级跌水，提高充氧效率。所述水位提升后的缼氧池水位高度为沉淀池的1.5~3倍。光伏发电电能有盈余时，可将缼氧池的水位提高，同时整体的污水处理流程并不停止。当夜晚或光照条件不充足时，将水位高的缼氧池水放出，能提供一部分势能所产生的电能进行弥补光伏能发电的不足。

所述基础桩11的顶端安装有前立柱12和后立柱13，前立柱12和后立柱13之间通过前斜撑14、后斜撑15和斜梁16构成三角支架，后立柱13之间通过后柱斜撑17构成三角支架，通过横梁18将多个斜梁16连接成光伏组件安装框架19。所述前斜撑14、后斜撑15为角钢。

所述的基础桩11采用螺纹钢浇筑混凝土结构，所述的前立柱12、后立柱13由标准螺母固定在所述基础桩11的螺纹钢上。

所述的电控室2包括：并网逆变器21、并网配电柜22、终端配电柜23。所述并网配电柜22包括欠压脱扣221、断路器222、防雷器223、发电电表224。

所述农村生活污水处理终端4包括厌氧池41、缼氧池42、好氧池43和沉淀池44。

光伏发电或交流电网的电通过终端配电柜23为好氧池43的曝气提供电能，同时也为污泥回流和硝化液回流提供电能。比如某月，光伏发电量为498千瓦时，上网电量为256千瓦时，网供电量为59千瓦时，负载用电量为：光伏发电量-上网电量+网供电量 =498-256+59=301千瓦时。

国家补贴0.42元/千瓦时,某市补贴0.1元/千瓦时,某县补贴0.2元/千瓦时,脱硫电价为0.44元/千瓦时,当地电价0.55元/千瓦时

收入：发电量*（国家补贴+某市补贴+某县补贴）+上网电量*脱硫电价

498*（0.42+0.1+0.2）+256*0.44=460.96元

支出：负载用电量*当地电价

59*0.55=32.45元

盈余=收入-支出=428.51元

在收入上还有盈余。

在农村生活污水处理站建立分布式光伏发电并网系统，有效利用了农村生活污水处理站的用地，又可以解决离网光伏发电不足时造成的农村生活污水处理效果不稳定等问题，从而节省用户的电费，解决农村生活污水处理终端运行费用问题，解决有钱建设没钱运行的死结。

如上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。