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碳中和目标下,水务市场迎来更多差异化创新机遇
教务部 2021-11-24


三月份两会成功召开后,碳达峰、碳中和再次成为社会热词。水务行业也将迎来新一轮重要窗口期。今年,国家相继出台多项文件细化水务行业节能减排相关措施。一月,十部委印发《关于推进污水资源化利用的指导意见》;六月,国家发改委、住建部印发《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》;就在今年七月,国务院发展研究中心资源与环境政策研究所发布了《推进市政污水处理行业低碳转型,助力碳达峰、碳中和》报告,总结了当前市政污水行业低碳转型的一些模式和经验。


全球水泵及水技术解决方案的领导者格兰富在中国的水务行业有着二十多年经验,也围绕中国客户的需求和痛点打造了多款创新的产品。日前,围绕碳中和相关问题,《给水排水》杂志和格兰富水务事业部中国区总经理张杰进行了专访。


Q1

中国政府承诺在2030年碳达峰,2060年实现碳中和,在这个背景下,我们整个市政水务行业扮演什么角色?贵公司有什么规划?

张杰:从中国当前现状来看,发电和工业端以及交通部门是碳排放的主要来源,农业、居民、商业和公共服务等行业的碳排放相对较低。但是城镇化进程加快,人口和产业更加集聚,导致用水量日益增加,同时也带来了污水排放量的持续增长。在给水系统中,取水、原水输送、自来水输送等环节都涉及大量的能耗。而在排水系统中,污水处理行业既是能耗大户,还需要消耗大量药剂,间接排放温室气体。同时,污水处理过程中会产生并逸散大量甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O),产生直接碳排放。我看到相关报告指出,我国城镇污水处理规模超过2亿吨/天,位居世界第一,污水处理行业的碳排放量占我国全社会总排放量的1%~2%。因此,市政水务行业在国家实现“30·60”碳目标的过程中扮演着重要的角色。

除了顺应我国能源结构调整的趋势,更多地采用可再生能源,市政水务行业在碳减排方面的潜力还很大,比如备受行业关注的污泥资源化利用等。对于格兰富来说,我们致力于与客户密切合作,帮助他们在各个环节识别和探索可节能减排的空间,通过技术创新和需求匹配,实现良好的节能减排效果。

在给水系统中,长距离的管网输送、供水中管网漏损等都会造成一定程度的资源浪费。举例而言,全国300多个面临不同程度缺水的城市中,有一部分是水质性缺水城市。未来,这类城市的地表水如果能够更好地进行处理,水源就有更多选择,从而降低原水输送方面的能耗。其次,针对管网中的产销差,数字化的技术可以实现更精细化的供水压力管理,让系统始终以最适合的压力运行,从而降低管网漏损,同时大幅降低能耗。此外,在一些二次供水的场景中,需要较高压力来实现二次供水,而这些能耗也能有方法降低。

一方面,可以选择更加节能和智慧的水泵产品,保证可以分时、根据用水需求进行供水。以我们的二供产品数字一体化智慧泵房SPS为例,为了更好地助力泵站可持续运营,在现场条件允许的情况下,泵房供水模式可采用叠压供水,借助市政管网压力大幅降低能耗。泵站中使用的Hydro系列永磁智能供水机组将专用变频器、电机与水泵集成一体,进一步提高了水泵与电机的匹配度和整体效率。


数字一体化智慧泵房SPS系列

此外,格兰富也在管网漏损方面进行了新的探索和研究,我们叫DDD - Demand Driven Distribution,就是需求驱动配水,利用传感器,我们的系统可以根据管网末端的需求自动调整至最适合的供水压力,减少能耗和管网的损耗,并降低产销差。



在城镇污水处理环节,从提升水泵和曝气设备的能效,到后续废水资源化、污泥资源化,在碳减排方面可以做的就更多了。比如丹麦VCS Denmark(南部水研究中心 – 丹麦水厂)旗下的污水处理厂Ejby Mølle就已经从电力消耗大户成为变为电力和热能的输出者。


作为丹麦最大的污水处理厂,Ejby Mølle通过减少污水处理过程中的能源消耗,同时利用污泥处置产生的沼气驱动热电联产机组,从2013年起就已经实现能源的自给自足。2018年,该污水处理厂产出的能源已达到其所需的180%。所以,我相信污水处理厂未来碳减排的潜力尤其大。

格兰富在其中的价值一方面是体现在高能效水泵上,另一方面我们的数字计量泵能够实现精准投料,对水处理进行精细化控制。我们数字计量泵投加的调节比是可以从0~100%,远高于市面上的机械式传统产品。水厂可以根据供水的高峰、低谷时段调节药剂投放,从而大大的降低整个药耗和能耗。


目前,我们的研发是在朝着中国客户需求的目标走的。不论是水厂、污水厂的水泵产品,还是在城市和农村的二供产品,我们都通过大量的走访和调研,收集并了解国内客户对于节能减排方面的痛点和要求。展望未来,我们将秉承差异化创新的原则,在水环境、水生态和水资源方面持续发力,更好地服务客户。从企业自身角度来讲,格兰富也一直走在前列。我们计划到2025年,格兰富计划全集团水用量和二氧化碳排放量分别要以2008年为基准减少50%,并在2030年前,成为对气候产生积极影响的企业。为此,公司正在对整个供应链进行评估,以制定分步实现上述目标的行动方案。


Q2

我国城市和县城的基础设施尊龙凯时初具规模,未来会重点发展2000个重点镇的尊龙凯时,整个人口结构会发生一些变化,怎么看待这一变化?有什么布局吗?

张杰:针对这个问题,我主要从供水和农村污水收集这两方面来举例。随着城镇化率突破60%,我国的城镇化将逐渐进入到下半场,进入到二次城镇化阶段。相比一次城镇化过程中人口由乡到城的流动,二次城镇化是城市之间的流动,由中小城市向中心城市、大都市集聚。此外,随着国家布局乡村振兴战略,新农村尊龙凯时也在有条不紊的推进。针对新兴的城镇和乡村特色,供水、污水收集等方面都和传统有了不同的要求。


从供水角度来看,近年来,“最后一公里”的饮用水输送和安全备受重视。国家相关部委出台多项保障二次供水的政策,各个城市也纷纷开展居民二次供水设施改造工程。同时,农村饮水安全也作为“十三五”期间脱贫攻坚工作的重要任务得到显著改善。“十四五”期间,在乡村振兴战略的背景下,各地都在全力推进农村供水保障等工作的高质量发展。


格兰富在二次供水领域拥有专业的知识和丰富的经验储备,并始终致力于不断创新。自1986年研发了第一代成套供水机组,30余年间,格兰富已完成了数代产品的更新。2017年,格兰富推出全新一代永磁智能供水机组Hydro Dig Plus,2018年推出整体智慧泵房,2019年继而推出单规格的箱式智慧泵房。2020年,格兰富推出了数字一体化智慧泵房SPS。SPS具有产品集成度高、功能全面、智慧管理、环境友好等突出优势,能够全面满足各种供水泵站尊龙凯时与改造需求。今年9月我们还推出了数字一体化智慧泵房CPS系列,设计更加紧凑,占地仅1个平方,广泛应用于老旧小区二供改造以及新农村供水工程。



从污水角度来看,现在中国整个的农村污水的收集率平均来说还不高,平均收集率只有30%左右。污水直排的话,就会影响到我们的河道和河流,污染农村环境。同时,城市和农村的河流河道都是联通的,如果不能解决污水收集这个问题,对我们未来水环境、水资源的挑战会很大。传统的农村污水收集采用混凝土泵站。这种泵站占地面积相对比较大、占用农用地较多。而且需要经过土地选址、征用等手续,存在时间长、手续繁多等问题,协调难度大。


所以我们也进入了农污这个领域。近年来格兰富发布了一系列可以帮助农村污水收集的产品,包括一体化预制泵站PPS。它集成化、地埋式的设计在节地方面优势突出。去年年底,我们再次更新了这款产品并推出了PPS DR,它跟原来的PPS相比,我们做了很多的一些改进。通过水泵井上维护和安全网等配备,降低后续维护人员意外伤害风险。同时,通过提供标准化的农村污水管网设计和模块化预制化生产加速了农村污水泵站项目的交付周期,且支持连接智能管理平台。




Q3

您刚才也提到,节能减排需要更加精准的运营方式,这也离不开整个水行业朝智慧化、数字化的方向发展。当前数字经济是一个热门话题,您觉得现在整个水行业的智慧化(数字化)程度,在整个公用基础设施行业内处于什么位置?瓶颈和特点在哪里?未来的发展方向是什么?

张杰:数字化经济在“十四五”里面是一个非常重要的方向,这个数字化可以体现在方方面面,比如智慧城市,智慧城市里面又有智慧水务,智慧水务刚才也提到几个大块,供水、排水、防洪排涝或者水环境综合治理,厂网河湖一体化的一个发展。


疫情给城市规划和管理带来很多启示。随着我国城市化的进程,城市规模日益扩大,城镇化率越来越高,通过智慧城市的尊龙凯时来应对突发事件,提升城市的综合治理水平的重要作用日益凸显。智慧水务作为智慧城市尊龙凯时的重要一环,是提升城市供水和污水处理的安全和效率,应对突发事件冲击的关键所在。


智慧水务为“厂网河湖”一体化治理提供了重要的数字化抓手。数字化水平的提升可以让城市管理者更具预见性,掌握厂网河湖一体化体系中实时数据从而更好地应对变化,防患于未然。


自2020年以来,5G、工业互联网、人工智能等新一代信息技术发展受到政策支持,新基建发展不断提速。各地“十四五”的发展规划中,纷纷对水务行业的数字化提出了更高的期望和要求。因此,后疫情时代智慧水务将提速发展。


智慧水务当前的迅速发展离不开我国整体互联网行业的快速提升。当然,我个人也观察到一些挑战。我是学水的,但是我们一提到水行业的数字化,它是以计算机软件或者数字化程序为基础的,这就需要行业内部有一个跨界人才。比如说我是学水的,我需要去开发我的计算机方面的能力,又或是学计算机的人去跨界的学习水务方面的知识。这是第一点。


还有一个点就是水里面又分水利和水务。往往我们学水务的人可能不懂水利,学水利的人不懂水务。但真正做整个城市水环境的智慧水务,你会发现这两个东西是分不开的。所以这样像跨界的能力非常重要,这样人才是非常稀缺的。


此外,还有一个挑战则是多平台的整合。现在大家都在做智慧供水平台,有智慧污水平台,有防洪排涝平台,但如果我是一家水务公司的话,它要如何和多个平台去对接?这也是一个非常大的问题。因此,我们现在就要树立一个智慧水务平台生态系统的观念。打造生态系统,由它来把整个生态系统的平台都能对接在一起。那样的话,才能对整个城市实现真正智慧水务的一个概念。


这也是格兰富在研发智慧平台产品时在思考的问题。以格兰富御水易TM平台为例,通过智慧城市物联网,我们把厂网河湖系统中的泵闸、泵站、水泵等资产设备连接起来,实时采集信息,努力实现一个闭环,为水务公司提供智慧化平台。同时,我们也抱着开放的心态,希望与生态系统中的其他公司合作互补,不断为客户打造更好的产品。



在这个过程中,我们也意识到,做智慧化平台和做水泵产品还是有很大的区别。做平台需要大量的实践,你必须要把东西拿出来之后不断的实践、不断的积累才能真正打磨一款好的产品。数字化平台需要大量的案例,长时间的数据积累,才能实现越来越精准。


来源:给水排水