[发明专利]光伏电与市电供电的双膜法再生水处理系统及供电方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电、再生水处理系统，尤其涉及一种分布式光伏发电与市电协同供电的双膜法再生水处理系统及供电方法。

背景技术

光伏发电相比于市电，发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染；但是，光伏发电受光照强度、季节、地区、天气等外界不可控因素影响，不能持续供给稳定的电能，尤其是在夜间，光伏阵列会停止接收太阳辐射能，光伏发电项目的调控步骤繁琐复杂。光伏发电项目在运行过程中，光伏组件会暴露在外面，会与空气中的粉尘、漂浮物相接触，在光伏组件表面会造成灰尘堆积，阻碍太阳辐射能的收集，造成发电效率降低，而大规模光伏组件的清理不仅会消耗大量水资源，而且费时费力。

传统的污水处理工艺由于工艺和设备的局限性，出水水质较低，仅能达标排放，双膜法(微滤+反渗透)再生水处理系统是膜分离技术的一种，用于污水深度处理，出水能达到很高的品质，可用于绿化、景观用水和工业用水等，促进污水的二次利用。双膜法处理系统在运行过程中，各工艺单元和配套组件会消耗大量的电能，仅将光伏发电与双膜法再生水处理系统相结合，不能维持系统的持续高效运行。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种分布式光伏发电与市电协同供电的双膜法再生水处理系统，最大限度地利用光伏电供电，维持双膜法再生水处理系统的持续高效运行，并用双膜法再生水处理系统处理后产生的清水定期冲洗光伏组件上堆积的灰尘，保证分布式光伏发电的发电效率；本发明还提供一种光伏发电与市电协同为双膜法再生水处理系统供电的方法。

第一方面，本发明提供的光伏发电与市电协同供电的双膜法再生水处理系统，包括分布式光伏矩阵、智能控制系统、光伏储能系统、低压配电系统、双膜法再生水处理系统和光伏冲洗装置；

分布式光伏矩阵分别与智能控制系统、光伏储能系统和低压配电系统连接，光伏储能系统与智能控制系统连接，由智能控制系统控制启闭，智能控制系统控制分布式光伏矩阵产生的光伏电输送至低压配电系统，或者，一部分输送至低压配电系统，一部分存储至光伏储能系统；

低压配电系统与智能控制系统、市电系统、双膜法再生水处理系统的用电设备连接，智能控制系统控制低压配电系统为双膜法再生水处理系统的用电设备供应光伏电和/或市电；

光伏储能系统与市电系统和/或低压配电系统连接，将储存的光伏电并入市电系统和/或低压配电系统；

双膜法再生水处理系统包括微滤系统、反渗透系统以及与反渗透系统连接的清水池；

光伏冲洗装置与双膜法再生水处理系统中的清水池及分布式光伏矩阵连接，光伏冲洗装置与智能控制系统连接，由智能控制系统控制启闭，实现对分布式光伏矩阵的冲洗。

在上述技术方案中，分布式光伏矩阵产生的光伏电与市电同时并入低压配电系统中，智能控制系统根据光伏电发电量的多少来调控低压配电系统向双膜法再生水处理系统的用电设备供光伏电或市电；当分布式光伏矩阵的光伏电发电量足够为双膜法再生水处理系统的用电设备提供用电时，光伏电输送至低压配电系统，智能控制系统选择光伏电为双膜法再生水处理系统的用电设备供电；当分布式光伏矩阵的光伏电发电量过剩时，光伏储能系统在智能控制系统的调控下开启，用于储存过剩光伏电，储存的过剩光伏电可以并入市电系统或低压配电系统；当分布式光伏矩阵的光伏电发电量不足以维持双膜法再生水处理系统的正常运转时，智能控制系统调控市电进行补给；智能控制系统监测光伏电发电量的变化，当光伏电发电量下降至一定程度时，控制光伏冲洗装置抽取双膜法再生水处理系统中清水池中的水，对光伏组件进行冲洗。

在上述技术方案中，优选地，分布式光伏矩阵中的光伏组件铺设在双膜法再生水处理系统的现场，包括屋顶、墙面、草坪、空地、双膜法再生水处理系统上方空间中的一个或多个区域，空地包括设备单元之间的空地。这种铺设方式可以最大限定地利用厂区面积，更多地接收太阳能的辐射能量。

优选地，铺设在屋顶的光伏组件与水平方向的夹角为17度，和/或，铺设在草坪或空地上的光伏组件与水平方向的夹角为32度。这两个夹角可以保证铺设在相应位置的光伏组件在全年都可以收集较多的太阳能。