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CN111817340A - 一种污水厂可再生能源综合利用系统 - Google Patents

一种污水厂可再生能源综合利用系统 Download PDF

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CN111817340A
CN111817340A CN202010567893.3A CN202010567893A CN111817340A CN 111817340 A CN111817340 A CN 111817340A CN 202010567893 A CN202010567893 A CN 202010567893A CN 111817340 A CN111817340 A CN 111817340A
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sewage
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exchange tube
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heat
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孙振宇
韩买良
李鸿燕
肖可
白朦
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Huadian Water Engineering Co ltd
Huadian Water Technology Co ltd
Original Assignee
Huadian Water Engineering Co ltd
Huadian Water Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种污水厂可再生能源综合利用系统，包括光伏发电系统和污水热源采暖制冷系统，由光伏发电系统向污水处理、污水热源采暖制冷系统以及市政电网供电，由污水热源采暖制冷系统向污水厂提供冷热源。本发明充分利用了污水厂所在地的太阳能和市政污水的余热，根据污水厂的电能消耗和光伏发电特征，建立光伏发电装机容量最优模型，充分利用太阳能，降低污水厂电能消耗的同时，节省光伏设备的建设成本，减少燃煤发电造成的环境污染。同时本发明利用市政污水的季节性温度变化特点，由污水向污水厂供冷供暖，进一步降低污水厂的能源消耗，充分利用污水厂的可再生能源。

Description

一种污水厂可再生能源综合利用系统
技术领域
本发明涉及污水厂可再生能源利用技术领域，特别是一种污水厂可再生能源综合利用系统。
背景技术
在能源需求持续增长，能源供应日益短缺的严峻形势下，可再生能源凭借无需人力参与即可循环再生的特点受到了越来越多的重视，可再生能源的开发和利用将成为能源领域重要的研究和发展方向。
城市中的污水厂主要用于处理市政污水等无法直接排放的废水，但市政污水同样也是一种优质的低温热源，其中包含生活生产过程中的废热，并且全年的流量变化较小，较为稳定，夏季时市政污水温度低于室外温度，冬季时市政污水温度高于室外温度，在年温差较大的地区尤为明显，同时市政污水在整个供暖季和供冷季的水温波动不大。市政污水的水温与处理水量、所处地域、污水来源及季节等有关，一般温常年为10℃～25℃之间。但传统的污水厂无法有效利用市政污水的余热，同样的污水厂对于太阳能等可再生能源的利用非常有限，造成了能源浪费，因此需要开发一套应用于污水厂的可再生能源利用系统，实现污水厂可再生能源利用的最大化。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种污水厂可再生能源综合利用系统，充分利用太阳能和市政污水中的余热，依据污水厂的供需关系和市政污水的季节温度变化特征，建立污水厂的光伏发电系统和污水余热利用系统，降低污水厂的电能消耗，节省能源，减少环境污染，实现污水厂可再生能源利用的最大化。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种污水厂可再生能源综合利用系统，包括光伏发电系统和污水热源采暖制冷系统，由光伏发电系统向污水处理、污水热源采暖制冷系统以及市政电网供电，由污水热源采暖制冷系统向污水厂提供冷热源。
污水厂日常运行中，电能的消耗必不可少，本发明通过光伏发电系统合理利用污水厂区的剩余空间和污水厂所在地的太阳能，光伏发电系统所发电量用于供应污水处理、污水热源采暖制冷系统以及污水厂日常办公等，剩余电量上网出售。同时市政污水在夏季时温度低于气温，市政污水在冬季时温度高于气温，本发明利用市政污水余热向污水厂供冷供暖。
前述的污水厂可再生能源综合利用系统中，光伏发电系统为分布式光伏系统，光伏发电系统的装机容量根据下列计算式计算，
Figure BDA0002548501830000021
Figure BDA0002548501830000022
E光伏实际发电量≥E实际用电量
式中P为光伏电池的输出功率，t1为开始时间，t2为结束时间，E光伏发电量为光伏发电系统在t1-t2时间段内的发电量。式中k1为系统效率，k1的取值为80.9％，k2为光电转换效率的衰减率，E光伏实际发电量为光伏发电系统最终的发电量。式中E实际用电量为污水厂在生产中的实际用电量。
对于分布式光伏来说，所发电量满足自用时最为经济。为保证污水厂用电量与光伏发电量的供需平衡，以最优发电量为目标函数，以光伏出力为变量，以满足污水厂白天用电量为约束条件，建立优化模型。
依据污水厂所在地区的太阳能资源状况和负荷特性情况，进行光伏发电出力与负荷曲线的匹配分析。不同季节、不同时段的光伏出力特征存在较大差别，光伏发电量与阳光辐射量成正相关，由于各个季节太阳的辐射量不同导致太阳能光伏电池在不同季节运行功率不同，优化模型以不同季节为对象分别进行运行功率的计算，综合各个季节发电量、自用率选定分布式光伏装机容量。
春夏秋冬四季的太阳辐射量呈现规律性的变化，据统计分析，季节辐射量的变化情况为春季＞夏季＞秋季＞冬季。而在一天中太阳辐射量也是先增大后减小，呈单峰状变化。光伏出力较大的时段集中在10：00～14：00，此时段的光伏发电量满足污水厂对应时段的用电量，既可以节约电费，又可以控制装机容量，降低光伏发电系统建设成本和维护成本。但不同季节典型日中10：00～14：00满足污水厂对应时段的用电量的装机容量必然有所区别，如果满足春季的用电量，则装机容量较小，如果满足全年的用电量，则装机容量太大，自用电量多余。所以综合考虑，以满足夏季、秋季用两个电量的装机容量的中间值为最佳装机容量。
前述的污水厂可再生能源综合利用系统中，光伏发电系统包括光伏阵列、汇流箱、直流箱、逆变器和升压系统，所述光伏阵列产生的电量顺次经汇流箱、直流箱和逆变器向污水厂供电，当光伏阵列产生的电量大于污水厂用电量时，光伏阵列剩余电量顺次经汇流箱、直流箱、逆变器和升压装置向市政电网供电。当光伏阵列产生的电量小于污水厂用电量时，由市政电网向污水厂补充不足的电量。如前所述，光伏发电系统并不能在任何时刻都等于污水厂的用电量，因此存在剩余电量和电量不足的情况，需要通过市政电网进行调节。
前述的污水厂可再生能源综合利用系统中，污水厂中生产的再生水用于清洗光伏发电系统的日常清洗和维护。污水厂用于处理市政污水，生产再生水，而光伏发电设备的日常清洗和维护需要使用清水，由污水厂就近提供，减少了管道运输成本，节约了水资源。
前述的污水厂可再生能源综合利用系统中，污水热源采暖制冷系统包括污水池、污水循环管道、污水泵、污水换热管、污水换热器、中介循环管道、中介泵、中介前端换热管、中介后端换热管、热泵机组、末端循环管道、末端泵、末端换热管和风机盘管，所述污水池与污水循环管道连接，污水循环管道与污水换热管的一端连接，污水换热管的另一端经污水循环管道与污水池连接，污水泵设于污水循环管道上，污水换热管设于污水换热器中。
所述中介前端换热管设于污水换热器中，中介前端换热管与中介循环管道连接，中介循环管道还与中介后端换热管的一端连接，中介后端换热管的另一端经中介循环管道与中介前端换热管连接，中介泵设于中介循环管道上，中介后端换热管设于热泵机组内。
所述末端换热管设于热泵机组内，末端换热管的一端经末端循环管道与末端换热管的另一端连接，末端泵和风机盘管顺次设于末端循环管道上。本发明中的污水热源采暖制冷系统中分为了污水循环过程、中介循环过程和末端循环过程。
前述的污水厂可再生能源综合利用系统中，污水热源采暖制冷系统在夏季污水处于低温时的循环换热过程为，污水经污水池、污水循环管道和污水换热管进行循环，污水在污水换热器与中介前端换热管中的水进行换热，污水中温度升高。中介前端换热管中的水经中介前端换热管、中介循环管道和中介后端换热管进行循环，中介前端换热管中的水在热泵机组中与末端换热管中的水进行换热，中介前端换热管中的水温度升高，末端换热管中的水在末端换热管和末端循环管道中循环，并通过风机盘管向外供冷。在夏季时，市政污水的温度低于气温，本发明利用市政污水较低的温度，经过污水换热器和热泵机组的两次换热，实现了向污水厂供冷的目的。
前述的污水厂可再生能源综合利用系统中，污水热源采暖制冷系统在冬季污水处于高温时的循环换热过程为，污水经污水池、污水循环管道和污水换热管进行循环，污水在污水换热器与中介前端换热管中的水进行换热，污水中温度降低。中介前端换热管中的水经中介前端换热管、中介循环管道和中介后端换热管进行循环，中介前端换热管中的水在热泵机组中与末端换热管中的水进行换热，中介前端换热管中的水温度降低，末端换热管中的水在末端换热管和末端循环管道中循环，并通过风机盘管向外供暖。在冬季时，市政污水的温度高于气温，本发明利用市政污水较高的温度，经过污水换热器和热泵机组的两次换热，实现了向污水厂供暖的目的。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：提供了一种污水厂可再生能源综合利用系统，根据污水厂的电能消耗和光伏发电特征，建立光伏发电装机容量最优模型，充分利用太阳能，降低污水厂电能消耗的同时，节省光伏设备的建设成本，减少燃煤发电造成的环境污染。同时本发明利用市政污水的季节性温度变化特点，由污水向污水厂供冷供暖，进一步降低污水厂的能源消耗，充分利用污水厂的可再生能源。
附图说明
图1是本发明的流程示意图；
图2是本发明中光伏发电系统的流程示意图；
图3是本发明中污水热源采暖制冷系统的供冷流程示意图；
图4是本发明中污水热源采暖制冷系统的供暖流程示意图；
图5是光伏发电出力和用电负荷之间的关系曲线图。
附图标记的含义：1-光伏发电系统，2-污水热源采暖制冷系统，3-光伏阵列，4-汇流箱，5-直流箱，6-逆变器，7-升压系统，8-污水池，9-污水循环管道，10-污水泵，11-污水换热管，12-污水换热器，13-中介循环管道，14-中介泵，15-中介前端换热管，16-中介后端换热管，17-热泵机组，18-末端循环管道，19-末端泵，20-末端换热管，21-风机盘管。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
本发明的实施例1：如图1所示，本实施例为一种污水厂可再生能源综合利用系统，本实施例包括光伏发电系统1和污水热源采暖制冷系统2，由光伏发电系统1向污水处理、污水热源采暖制冷系统2以及市政电网供电，由污水热源采暖制冷系统2向污水厂提供冷热源。本实施例利用污水厂的空余空间建设光伏发电系统1，由光伏发电系统1向污水厂提供电能，污水热源采暖制冷系统2可以向污水厂供冷。
如图2所示，本实施例中所述的光伏发电系统1包括光伏阵列3、汇流箱4、直流箱5、逆变器6和升压系统7，所述光伏阵列3产生的电量顺次经汇流箱4、直流箱5和逆变器6向污水厂供电，当光伏阵列3产生的电量大于污水厂用电量时，光伏阵列3剩余电量顺次经汇流箱4、直流箱5、逆变器6和升压装置7向市政电网供电。当光伏阵列3产生的电量小于污水厂用电量时，由市政电网向污水厂补充不足的电量，降低污水厂的电能消耗，实现污水厂可再生能源的利用。
本实施例中所述的污水厂中生产的再生水用于清洗光伏发电系统1的日常清洗和维护，就近利用污水厂处理生产的再生水，节约水资源。
如图3所示，本实施例中所述的污水热源采暖制冷系统2包括污水池8、污水循环管道9、污水泵10、污水换热管11、污水换热器12、中介循环管道13、中介泵14、中介前端换热管15、中介后端换热管16、热泵机组17、末端循环管道18、末端泵19、末端换热管20和风机盘管21，所述污水池8与污水循环管道9连接，污水循环管道9与污水换热管11的一端连接，污水换热管11的另一端经污水循环管道9与污水池8连接，污水泵10设于污水循环管道9上，污水换热管11设于污水换热器12中。
所述中介前端换热管15设于污水换热器12中，中介前端换热管15与中介循环管道13连接，中介循环管道13还与中介后端换热管16的一端连接，中介后端换热管16的另一端经中介循环管道13与中介前端换热管15连接，中介泵14设于中介循环管道13上，中介后端换热管16设于热泵机组17内。
所述末端换热管20设于热泵机组17内，末端换热管20的一端经末端循环管道18与末端换热管20的另一端连接，末端泵19和风机盘管21顺次设于末端循环管道18上。本实施例通过污水循环过程、中介循环过程和末端循环过程进行两次换热，有效利用了市政污水的余热，降低污水厂的能源消耗。
如图3所示，本实施例中所述的污水热源采暖制冷系统2在夏季污水处于低温时的循环换热过程为，污水经污水池8、污水循环管道9和污水换热管11进行循环，污水在污水换热器12与中介前端换热管15中的水进行换热，污水中温度升高。中介前端换热管15中的水经中介前端换热管15、中介循环管道13和中介后端换热管16进行循环，中介前端换热管15中的水在热泵机组17中与末端换热管20中的水进行换热，中介前端换热管15中的水温度升高，末端换热管20中的水在末端换热管20和末端循环管道18中循环，并通过风机盘管21向外供冷。本实施例利用25℃的市政污水经过两次换热后，使风机盘管21的产热温度达到5-10℃，向污水厂供冷。
本发明的实施例2：如图1所示，本实施例为一种污水厂可再生能源综合利用系统，本实施例包括光伏发电系统1和污水热源采暖制冷系统2，由光伏发电系统1向污水处理、污水热源采暖制冷系统2以及市政电网供电，由污水热源采暖制冷系统2向污水厂提供冷热源。本实施例利用污水厂的空余空间建设光伏发电系统1，由光伏发电系统1向污水厂提供电能，污水热源采暖制冷系统2可以向污水厂供冷。
本实施例中所述的光伏发电系统1为分布式光伏系统，光伏发电系统1的装机容量根据下列计算式计算，
Figure BDA0002548501830000051
Figure BDA0002548501830000061
E光伏实际发电量≥E实际用电量
式中P为光伏电池的输出功率，t1为开始时间，t2为结束时间，E光伏发电量为光伏发电系统1在t1-t2时间段内的发电量。式中k1为系统效率，k1的取值为80.9％，k2为光电转换效率的衰减率，E光伏实际发电量为光伏发电系统1最终的发电量。式中E实际用电量为污水厂在生产中的实际用电量。
如图5所示，依据本实施例中污水厂所在地区的太阳能资源状况和负荷特性情况，进行光伏发电出力与负荷曲线的匹配分析。优化模型以不同季节为对象分别进行运行功率的计算，综合各个季节发电量、自用率选定分布式光伏装机容量，最终确定以满足夏季、秋季用两个电量的装机容量的中间值为装机容量。
如图2所示，本实施例中所述的光伏发电系统1包括光伏阵列3、汇流箱4、直流箱5、逆变器6和升压系统7，所述光伏阵列3产生的电量顺次经汇流箱4、直流箱5和逆变器6向污水厂供电，当光伏阵列3产生的电量大于污水厂用电量时，光伏阵列3剩余电量顺次经汇流箱4、直流箱5、逆变器6和升压装置7向市政电网供电。当光伏阵列3产生的电量小于污水厂用电量时，由市政电网向污水厂补充不足的电量，降低污水厂的电能消耗，实现污水厂可再生能源的利用。
本实施例中所述的污水厂中生产的再生水用于清洗光伏发电系统1的日常清洗和维护，就近利用污水厂处理生产的再生水，节约水资源。
如图3所示，本实施例中所述的污水热源采暖制冷系统2包括污水池8、污水循环管道9、污水泵10、污水换热管11、污水换热器12、中介循环管道13、中介泵14、中介前端换热管15、中介后端换热管16、热泵机组17、末端循环管道18、末端泵19、末端换热管20和风机盘管21，所述污水池8与污水循环管道9连接，污水循环管道9与污水换热管11的一端连接，污水换热管11的另一端经污水循环管道9与污水池8连接，污水泵10设于污水循环管道9上，污水换热管11设于污水换热器12中。
所述中介前端换热管15设于污水换热器12中，中介前端换热管15与中介循环管道13连接，中介循环管道13还与中介后端换热管16的一端连接，中介后端换热管16的另一端经中介循环管道13与中介前端换热管15连接，中介泵14设于中介循环管道13上，中介后端换热管16设于热泵机组17内。
所述末端换热管20设于热泵机组17内，末端换热管20的一端经末端循环管道18与末端换热管20的另一端连接，末端泵19和风机盘管21顺次设于末端循环管道18上。本实施例通过污水循环过程、中介循环过程和末端循环过程进行两次换热，有效利用了市政污水的余热，降低污水厂的能源消耗。
如图3所示，本实施例中所述的污水热源采暖制冷系统2在夏季污水处于低温时的循环换热过程为，污水经污水池8、污水循环管道9和污水换热管11进行循环，污水在污水换热器12与中介前端换热管15中的水进行换热，污水中温度升高。中介前端换热管15中的水经中介前端换热管15、中介循环管道13和中介后端换热管16进行循环，中介前端换热管15中的水在热泵机组17中与末端换热管20中的水进行换热，中介前端换热管15中的水温度升高，末端换热管20中的水在末端换热管20和末端循环管道18中循环，并通过风机盘管21向外供冷。本实施例利用25℃的市政污水经过两次换热后，使风机盘管21的产热温度达到5-10℃，向污水厂供冷。
本发明的实施例3：如图1所示，本实施例为一种污水厂可再生能源综合利用系统，本实施例包括光伏发电系统1和污水热源采暖制冷系统2，由光伏发电系统1向污水处理、污水热源采暖制冷系统2以及市政电网供电，由污水热源采暖制冷系统2向污水厂提供冷热源。本实施例利用污水厂的空余空间建设光伏发电系统1，由光伏发电系统1向污水厂提供电能，污水热源采暖制冷系统2可以向污水厂供冷。
本实施例中所述的光伏发电系统1为分布式光伏系统，光伏发电系统1的装机容量根据下列计算式计算，
Figure BDA0002548501830000071
Figure BDA0002548501830000072
E光伏实际发电量≥E实际用电量
式中P为光伏电池的输出功率，t1为开始时间，t2为结束时间，E光伏发电量为光伏发电系统1在t1-t2时间段内的发电量。式中k1为系统效率，k1的取值为80.9％，k2为光电转换效率的衰减率，E光伏实际发电量为光伏发电系统1最终的发电量。式中E实际用电量为污水厂在生产中的实际用电量。
如图5所示，依据本实施例中污水厂所在地区的太阳能资源状况和负荷特性情况，进行光伏发电出力与负荷曲线的匹配分析。优化模型以不同季节为对象分别进行运行功率的计算，综合各个季节发电量、自用率选定分布式光伏装机容量，最终确定以满足夏季、秋季用两个电量的装机容量的中间值为装机容量。
如图2所示，本实施例中所述的光伏发电系统1包括光伏阵列3、汇流箱4、直流箱5、逆变器6和升压系统7，所述光伏阵列3产生的电量顺次经汇流箱4、直流箱5和逆变器6向污水厂供电，当光伏阵列3产生的电量大于污水厂用电量时，光伏阵列3剩余电量顺次经汇流箱4、直流箱5、逆变器6和升压装置7向市政电网供电。当光伏阵列3产生的电量小于污水厂用电量时，由市政电网向污水厂补充不足的电量，降低污水厂的电能消耗，实现污水厂可再生能源的利用。
本实施例中所述的污水厂中生产的再生水用于清洗光伏发电系统1的日常清洗和维护，就近利用污水厂处理生产的再生水，节约水资源。
如图3所示，本实施例中所述的污水热源采暖制冷系统2包括污水池8、污水循环管道9、污水泵10、污水换热管11、污水换热器12、中介循环管道13、中介泵14、中介前端换热管15、中介后端换热管16、热泵机组17、末端循环管道18、末端泵19、末端换热管20和风机盘管21，所述污水池8与污水循环管道9连接，污水循环管道9与污水换热管11的一端连接，污水换热管11的另一端经污水循环管道9与污水池8连接，污水泵10设于污水循环管道9上，污水换热管11设于污水换热器12中。
所述中介前端换热管15设于污水换热器12中，中介前端换热管15与中介循环管道13连接，中介循环管道13还与中介后端换热管16的一端连接，中介后端换热管16的另一端经中介循环管道13与中介前端换热管15连接，中介泵14设于中介循环管道13上，中介后端换热管16设于热泵机组17内。
所述末端换热管20设于热泵机组17内，末端换热管20的一端经末端循环管道18与末端换热管20的另一端连接，末端泵19和风机盘管21顺次设于末端循环管道18上。本实施例通过污水循环过程、中介循环过程和末端循环过程进行两次换热，有效利用了市政污水的余热，降低污水厂的能源消耗。
如图3所示，本实施例中所述的污水热源采暖制冷系统2在夏季污水处于低温时的循环换热过程为，污水经污水池8、污水循环管道9和污水换热管11进行循环，污水在污水换热器12与中介前端换热管15中的水进行换热，污水中温度升高。中介前端换热管15中的水经中介前端换热管15、中介循环管道13和中介后端换热管16进行循环，中介前端换热管15中的水在热泵机组17中与末端换热管20中的水进行换热，中介前端换热管15中的水温度升高，末端换热管20中的水在末端换热管20和末端循环管道18中循环，并通过风机盘管21向外供冷。本实施例利用25℃的市政污水经过两次换热后，使风机盘管21的产热温度达到5-10℃，向污水厂供冷。
如图4所示，本实施例中污水热源采暖制冷系统2在冬季污水处于高温时的循环换热过程为，污水经污水池8、污水循环管道9和污水换热管11进行循环，污水在污水换热器12与中介前端换热管15中的水进行换热，污水中温度降低；中介前端换热管15中的水经中介前端换热管15、中介循环管道13和中介后端换热管16进行循环，中介前端换热管15中的水在热泵机组17中与末端换热管20中的水进行换热，中介前端换热管15中的水温度降低，末端换热管20中的水在末端换热管20和末端循环管道18中循环，并通过风机盘管21向外供暖。本实施例利用12℃的市政污水经过两次换热后，使风机盘管21的产热温度达到40-45℃，向污水厂供暖。
某污水厂采用本实施例，污水厂日均处理水量4.7万m3/d，在污水厂内闲置空地上建设分布式光伏发电系统，布置污水热源采暖制冷系统(制冷输入功率28kw，制热输入功率50kw)，开展可再生能源的综合利用。经前述计算式计算，得到最佳装机容量为1272～1346kwp，根据厂内空地情况，确定装机容量为1300kwp，每年平均发电量152万kW·h。与一般燃煤电厂相比，按每度电消耗标准煤320g计算每年可节约标准煤489.5t，减少611.8t二氧化碳以及其他大气污染物的排放以及大量灰渣的排放，从而改善了大气环境质量。与空调系统相比，污水热源采暖制冷系统每年节约电量15万kW·h，则节约标煤48.2t，减排60.3t二氧化碳。本实施例中的光伏发电系统产生的电量主要用于污水厂生产使用，余电采取上网的运行模式，结合污水厂用电特点及国家补贴政策，平均每年节省电费为102万元，余电上网收入67万元，总计169万元，本实施例具有良好的环境效益和经济效益。

Claims (7)

1.一种污水厂可再生能源综合利用系统，其特征在于：包括光伏发电系统(1)和污水热源采暖制冷系统(2)，由光伏发电系统(1)向污水处理、污水热源采暖制冷系统(2)以及市政电网供电，由污水热源采暖制冷系统(2)向污水厂提供冷热源。
2.根据权利要求1所述的污水厂可再生能源综合利用系统，其特征在于：所述光伏发电系统(1)为分布式光伏系统，光伏发电系统(1)的装机容量根据下列计算式计算，
Figure FDA0002548501820000011
Figure FDA0002548501820000012
E光伏实际发电量≥E实际用电量
式中P为光伏电池的输出功率，t1为开始时间，t2为结束时间，E光伏发电量为光伏发电系统(1)在t1-t2时间段内的发电量；式中k1为系统效率，k1的取值为80.9％，k2为光电转换效率的衰减率，E光伏实际发电量为光伏发电系统(1)最终的发电量；式中E实际用电量为污水厂在生产中的实际用电量。
3.根据权利要求1或2所述的污水厂可再生能源综合利用系统，其特征在于：所述光伏发电系统(1)包括光伏阵列(3)、汇流箱(4)、直流箱(5)、逆变器(6)和升压系统(7)，所述光伏阵列(3)产生的电量顺次经汇流箱(4)、直流箱(5)和逆变器(6)向污水厂供电，当光伏阵列(3)产生的电量大于污水厂用电量时，光伏阵列(3)剩余电量顺次经汇流箱(4)、直流箱(5)、逆变器(6)和升压装置(7)向市政电网供电；当光伏阵列(3)产生的电量小于污水厂用电量时，由市政电网向污水厂补充不足的电量。
4.根据权利要求3所述的污水厂可再生能源综合利用系统，其特征在于：所述污水厂中生产的再生水用于清洗光伏发电系统(1)的日常清洗和维护。
5.根据权利要求1所述的污水厂可再生能源综合利用系统，其特征在于：所述污水热源采暖制冷系统(2)包括污水池(8)、污水循环管道(9)、污水泵(10)、污水换热管(11)、污水换热器(12)、中介循环管道(13)、中介泵(14)、中介前端换热管(15)、中介后端换热管(16)、热泵机组(17)、末端循环管道(18)、末端泵(19)、末端换热管(20)和风机盘管(21)，所述污水池(8)与污水循环管道(9)连接，污水循环管道(9)与污水换热管(11)的一端连接，污水换热管(11)的另一端经污水循环管道(9)与污水池(8)连接，污水泵(10)设于污水循环管道(9)上，污水换热管(11)设于污水换热器(12)中；
所述中介前端换热管(15)设于污水换热器(12)中，中介前端换热管(15)与中介循环管道(13)连接，中介循环管道(13)还与中介后端换热管(16)的一端连接，中介后端换热管(16)的另一端经中介循环管道(13)与中介前端换热管(15)连接，中介泵(14)设于中介循环管道(13)上，中介后端换热管(16)设于热泵机组(17)内；
所述末端换热管(20)设于热泵机组(17)内，末端换热管(20)的一端经末端循环管道(18)与末端换热管(20)的另一端连接，末端泵(19)和风机盘管(21)顺次设于末端循环管道(18)上。
6.根据权利要求5所述的污水厂可再生能源综合利用系统，其特征在于：所述污水热源采暖制冷系统(2)在夏季污水处于低温时的循环换热过程为，污水经污水池(8)、污水循环管道(9)和污水换热管(11)进行循环，污水在污水换热器(12)与中介前端换热管(15)中的水进行换热，污水中温度升高；中介前端换热管(15)中的水经中介前端换热管(15)、中介循环管道(13)和中介后端换热管(16)进行循环，中介前端换热管(15)中的水在热泵机组(17)中与末端换热管(20)中的水进行换热，中介前端换热管(15)中的水温度升高，末端换热管(20)中的水在末端换热管(20)和末端循环管道(18)中循环，并通过风机盘管(21)向外供冷。
7.根据权利要求5所述的污水厂可再生能源综合利用系统，其特征在于：所述污水热源采暖制冷系统(2)在冬季污水处于高温时的循环换热过程为，污水经污水池(8)、污水循环管道(9)和污水换热管(11)进行循环，污水在污水换热器(12)与中介前端换热管(15)中的水进行换热，污水中温度降低；中介前端换热管(15)中的水经中介前端换热管(15)、中介循环管道(13)和中介后端换热管(16)进行循环，中介前端换热管(15)中的水在热泵机组(17)中与末端换热管(20)中的水进行换热，中介前端换热管(15)中的水温度降低，末端换热管(20)中的水在末端换热管(20)和末端循环管道(18)中循环，并通过风机盘管(21)向外供暖。
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