水务行业绿电转型 | 天合智能“光伏+水务”柔性系统解决方案正式上线！

住建部数据显示，2016年以来，我国污水处理厂建设不断加快，污水处理能力日渐增强，污水年处理量、污水处理率持续稳步增长。

近两年，多省号召全面推进污水处理工作进程，相关行业进入爆发期，但新的问题随之而来——能源消耗。

2018年全国用电调查显示，污水处理厂电力资源消耗总量占据全国总电量的3%。而后行业调查机构判断，在未来15年内，我国污水处理消耗的电力资源将会达到20%。

电力资源大量消耗，意味着污水处理工作需要投入高昂的运行费用。而伴随着能源短缺以及环境污染问题日趋严重，推动污水处理行业尽早实现低碳运行、节能降耗，已然迫在眉睫。

2020年4月，国家发改委、财政部、住房城乡建设部、生态环境部、水利部联合印发《关于完善长江经济带污水处理收费机制有关政策的指导意见》，鼓励污水处理企业综合利用场地空间，采用“自发自用、余量上网”模式建设光伏发电项目；2022年9月，三部门关于《污泥无害化处理和资源化利用实施方案》的通知中再次提到，推广“光伏+”模式，在厂区屋顶布置太阳能发电设施。积极推广建设能源资源高效循环利用的污水处理绿色低碳标杆厂，实现减污降碳协同增效。

政策助力与技术实践，进一步打开了“光伏+水务”的想象空间。

根据住建部数据，目前全国累计建成城市污水处理厂5000多座(不含乡镇污水处理厂和工业)，污水处理能力达2.1亿立方米/日。专业机构测算，按每个污水厂平均可建设5MW光伏容量预估，目前我国污水厂可建设光伏电站的规模将超25GW，市场前景广阔！

然而，就是这样一个优质且具备投资价值的市场，其场景本身却极其复杂。由于水务公司的特殊性，在传统设计方案中，很难将污水处理厂光伏系统应用发挥出来。不仅如此，在水务光伏项目建设过程中，还存在着场地限制多、投资回报率不达预期、组件支架匹配性差、施工运维困难等诸多痛点。

要解决这些问题，还需要一套专业且实用的“水务+光伏”解决方案。

作为国内领先的智能光伏解决方案供应商，天合光能始终关注水务行业绿色发展。近日，天合基于自产光伏产品链齐全的优势，横向贯通各环节，针对“光伏+水务”场景量身定制了“天合智能柔性系统解决方案”。

该方案依托于天合光能新一代高效210系列组件，搭配智能柔性支架系统，协同专业的一站式的交付服务。不仅能有效降低“光伏+水务”场景的项目建设难度，还能大幅节约运行成本，实现全生命周期内的更高发电收益和更大客户价值。

组件选型方面，天合至尊N型210系列组件是整个解决方案的核心。基于先进的210技术平台和N型i-TOPCon电池技术，新一代至尊N型组件具有高功率、高效率、高发电量及高可靠性四大优势。其中，新一代N型210R组件，采用了创新矩形电池片技术，具备尺寸和低电压优势，最高输出功率达605W，相比市面上一般N型组件，提升了约30W左右的功率，组件效率可以达到22.4%。这款组件非常适合地面电站及工商业分布式场景，能有效降低整个项目的度电成本，带来更高的投资回报率。

01、高净空、大跨距

在支架的选择上，天合主推柔性支架系统。与传统刚性支架相比，柔性支架的桩基密度更小、跨距更大、净空更高，拥有了更好的地形跨越能力。在水务场景中，柔性支架高净空大跨度的优势能很好规避已有的建筑结构和管道、绿化、道路等障碍，减少基础数量，从而降低项目建设的难度和成本。

同时，柔性支架高净空的优势也能有效提高土地的复合利用率，从而产出更大的经济价值。以水务光伏场景为例，采用"自发自用、余电上网"的消纳模式，一方面光伏系统可提供年均近千万度的清洁能源，实现节能减排，另一方面，光伏组件对水池也有一定的遮挡作用，能有效抑制藻类生物生长，更好地提升水质，降低净水成本。

作为一种新型的支架结构体系，柔性支架结构经历了几轮技术迭代。早期的柔性支架普遍为单层悬索结构，形式较为简单，存在诸多限制。如今伴随着光伏组件的尺寸越来越大，支架应用场景越来越复杂，单层悬索结构已经无法有效应对所有应用场景。

为此，天合光能基于双层索桁架结构打造天合柔性支架系统，实现最高10m的净空与超过40m的最大跨距,单MW基础数量低至60根，在简化项目设计的同时，有效降低了土建成本。

02、多重可靠性保障

在行业内，天合至尊N型210组件一直以高可靠性著称，它曾获得国内外多家第三测试机构认证。除了拥有良好的机械性能，能够抵御最高2.8m的不均雪载、 高风荷载，冰雹冲击和极低温环境外，至尊N型210组件还获得过业内首张海上光伏产品认证证书，证明了其在高水汽、高盐雾、高腐蚀、高风压环境中应用的长期可靠性，同样也可以轻松应对拥有类似环境的水务场景。

关于支架的可靠性，最新调查结果显示，当前柔性支架系统的失效模式主要包括：组件隐裂或脱落、钢绞线松脱或断裂、结构失效或腐蚀老化等。

针对以上痛点，天合柔性支架系统通过零部件优化，对产品可靠性进行了全方位提升。

众所周知，桁架系统是提升柔性支架承载能力和抗风能力的关键。天合在设计桁架系统时对比了多项方案，最终选择从抗振动能力与抗扭转能力两个维度对桁架系统进行优化。测试结果显示，优化后的桁架系统提升了近100%抗振动能力，抗扭转能力也比单层索结构提升近300%，整体结构的稳定性和抗风能力得到了极大地提升，大大降低了组件失效的风险。

锚固系统关系到钢绞线安装的便捷性和与支架主体结构连接的可靠性，一旦锚具松脱将造成结构失效等安全问题。天合柔性支架系统升级了创新的双重锁固锚具，在夹片式锚具的基础上增加了抗滑组件来提升锚固节点的可靠性。在不影响原有施工便捷性的情况下，能够提升100%的可靠性。

钢绞线是柔性支架区别于传统刚性支架的关键零部件，其选材和防腐方案直接影响到钢绞线的承载能力和防腐性能。天合柔性支架采用无粘结预应力钢绞线，拥有优异的抗扭转与横向承压能力，并通过渡环氧涂层与PE保护套作为防腐方案。与传统镀锌钢绞线相比，环氧涂层与PE保护套能通过10000小时以上盐雾实验，达到50年以上长期有效防腐。

当然，设计的可靠性还需要实际测试来验证。

针对柔性支架，天合光能从组件与柔性支架的匹配性与结构部件的可靠性两个维度对整体系统进行了加严测试。

面对200万次以上的加严激振实验，以及最高风速45m/s, 正反持续激励30分钟的严酷风洞考验，至尊210系列组件始终没有出现隐裂问题，组件边框完好、组件连接件也未出现失效问题。

针对结构部件，天合还进行了节点、零部件的强度测试，钢绞线的疲劳与破断力测试，盐雾与紫外老化测试以及户外的全尺寸样机实证。以上测试涵盖柔性支架结构所有失效风险点，并最终获得了权威第三方机构、TUV南德的认证。

03、快捷安装+智能运维

对于柔性支架来说，高净空是一项优势，但高空作业也会给项目施工带来极大的挑战。

为解决这一难题，天合柔性支架系统兼容多种快捷安装设计，除了采用新型的锚固系统来提升钢绞线的安装效率和容差之外，还采用了一体式桁架设计，这种桁架的安装步骤更少，且无需进行反复的校准，能提升约30%的安装效率。

在安装过程中，除保留了传统的压块式连接件外，天合也为客户提供了专利的一体式组件快装夹具。根据现场实测，这种夹具能提升约50%的安装效率，并且通过了中南大学的激振实验验证，在25年的生命周期内无失效或导致组件隐裂的风险。

过去我们常说，柔性支架的经济性还未得到最大程度的优化，其主要原因之一，便是它运维成本高且运维困难。

为此，天合推出了基于天合智慧云和清洗机器人的智能化运维方案。通过天合智慧云，可以实现电站运行情况的远程监控，同时监测如风速，风向，单排支架的索力、振动情况等关键参数，及时反馈异常状态并定位故障位置，协助运维人员排查潜在风险。

此外，天合智慧云还能与智能清洗机器人智能互联，从而实现远程控制，定点清洗等功能，为电站的运维提供低成本，高效率的解决方案。

在天合，除了有高效的解决方案以及最为适配的产品，还有专业的技术团队为客户提供一站式交付服务。

售前提供技术咨询与设计方案、售中提供施工指导和安装服务、售后提供运维支持与质保方案……作为整体解决方案供应商，天合希望能通过这种交钥匙工程，从最专业的角度出发，为客户解决项目设计、现场施工与后期运维三大痛点问题，进一步提升柔性系统解决方案的交付和使用体验。

“双碳”目标下，光伏进入了高速发展的黄金时期，应用场景愈发多样化，与此同时，光伏用地资源紧张、政策收紧等约束也对光伏电站的建设标准提出了更高的要求，提高土地的综合利用效率成为了未来光伏发展的重要方向。在这一背景下，由高净空大跨度的柔性支架系统+光伏组件衍生的整体解决方案将是未来解决多场景光伏装机的主要产品方案之一。作为行业领先的整体解决方案供应商，天合光能也将以智能柔性系统解决方案为切入点，推动光伏与农渔业、水务、交通、建筑等传统行业的有机融合，共同构建绿色、节能、高效的智慧能源体系，助力传统行业的能源结构优化升级和绿色低碳运行，为早日达成“双碳”目标贡献天合智慧。