在國家雙碳戰(zhàn)略的趨勢引領(lǐng)下，水務(wù)企業(yè)正積極尋求實現(xiàn)碳中和落地的途徑和策略。9月14日，在2023(第八屆)供水高質(zhì)量發(fā)展論壇上，廣東粵海水務(wù)股份有限公司副總工程師趙焱博士以“清潔能源+智慧管控—粵海水務(wù)碳中和水廠建設(shè)實踐”為主題，分享了粵海水務(wù)近年來在碳中和方面取得的進展和經(jīng)驗。

趙焱

現(xiàn)場圖

政策引領(lǐng)、產(chǎn)業(yè)驅(qū)動——推動水務(wù)低碳數(shù)字化轉(zhuǎn)型

推進碳達峰碳中和是黨中央經(jīng)過深思熟慮做出的重大戰(zhàn)略決策，是我們對國際社會的莊嚴承諾，也是推動高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求。“十四五”時期，我國生態(tài)文明建設(shè)進入了以降碳為重點戰(zhàn)略方向、推動減污降碳協(xié)同增效、促進經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善由量變到質(zhì)變的關(guān)鍵時期。

從全球碳排放量和經(jīng)濟總量的關(guān)系圖來看，碳排放和經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)，兩者呈同步上升趨勢，但增速近年來有所放緩，碳減排已成為全球共識。在各行各業(yè)的碳排放量中，能源、化工、鋼鐵、石化行業(yè)所占的比重很大，水務(wù)行業(yè)的碳排放占比約2%，也具有較大的碳減排空間。

水務(wù)行業(yè)碳中和實施路徑主要包括三方面：開源、節(jié)流、抵消。開源就是尋找新能源替代方案，調(diào)整用能結(jié)構(gòu)，比如挖掘光伏發(fā)電、風力發(fā)電、水力發(fā)電等。節(jié)流是指通過綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新、智能高效設(shè)備應(yīng)用、智慧水務(wù)系統(tǒng)建設(shè)等降低能耗。此外，通過內(nèi)碳源挖掘、資源化回收、污水回用等手段來降低碳排放量。

從國家產(chǎn)業(yè)支撐的角度來看，光伏政策從“十三五”到“十四五”逐漸落地，可以預(yù)見，光伏尤其是分布式光伏將會繼續(xù)大幅增長。在水務(wù)行業(yè)里，光伏也得到了廣泛的應(yīng)用，分布式光伏占地面積小，布設(shè)相對靈活，可以和水廠有機結(jié)合，通過“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”的模式，降低水廠的綜合運營成本。

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面，近年來，國務(wù)院、國資委、發(fā)改委、水利部、住建部等相繼出臺多項政策，大力推動國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型?；浐Ｋ畡?wù)作為省屬大型國有企業(yè)，也在積極謀求水務(wù)行業(yè)和項目運營的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與發(fā)展，在保障供水安全的基礎(chǔ)之上，進一步提升智慧化水平，實現(xiàn)綠色低碳、高質(zhì)量發(fā)展。

科技創(chuàng)新、智慧賦能——助力水務(wù)低碳數(shù)字化發(fā)展

趙焱分享了粵海水務(wù)的做法和經(jīng)驗。從業(yè)務(wù)版圖上看，粵海水務(wù)涵蓋原水供應(yīng)、自來水經(jīng)營、污水處理、水環(huán)境綜合治理、清潔能源和科技研發(fā)等水務(wù)全產(chǎn)業(yè)鏈。截至目前，粵海水務(wù)已在全國17個省級行政區(qū)投資運營水務(wù)項目109個，服務(wù)1億人口，水處理規(guī)模達5900萬噸/日。

對于綠色低碳水務(wù)建設(shè)，粵海水務(wù)明確了以“開源+節(jié)流”為碳中和路徑的總體思路，挖掘水廠新能源開發(fā)潛力，調(diào)整自身用能結(jié)構(gòu)，提高新能源占比;同時通過技術(shù)創(chuàng)新等手段，從全工藝、全流程節(jié)省能源的消耗，減少溫室氣體的產(chǎn)生。

在頂層思路的基礎(chǔ)之上，一方面粵海水務(wù)通過科技創(chuàng)新，與國內(nèi)外著名高校進行相關(guān)合作開展技術(shù)研發(fā)，同時建設(shè)了國家級博士后工作站和國家工程研究中心等國家級研發(fā)平臺，引進院士，建立博士碩士牽頭、多學科組成的研發(fā)團隊，開展針對水務(wù)不同環(huán)節(jié)的技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)，并進行示范應(yīng)用。另一方面，加強組織保障，針對智慧水務(wù)，建有深圳科榮軟件股份有限公司，進行智慧水務(wù)相關(guān)產(chǎn)品軟件開發(fā)和應(yīng)用，并進一步向外拓展;在光伏方面，擁有廣東粵海飛來峽水力發(fā)電有限公司，作為一站式光伏項目服務(wù)商。

趙焱進一步介紹了粵海水務(wù)在綠色低碳水務(wù)建設(shè)上的創(chuàng)新成果。

1. 水處理技術(shù)?；浐Ｋ畡?wù)致力于解決生產(chǎn)中已存在的技術(shù)難題和卡脖子問題，以需求為導向，開展關(guān)鍵核心技術(shù)研究及成果應(yīng)用，有效幫助水司優(yōu)化改造、降本增效。在給水方面，針對排泥水回用開發(fā)了一體化處理的小型設(shè)備;針對廣東省農(nóng)村供水一體化的需求，自主研發(fā)了相關(guān)設(shè)備，并在云安、信宜等地進行應(yīng)用。在管網(wǎng)方面，依托產(chǎn)學研項目成果，形成供水管網(wǎng)漏損控制成套解決方案，該技術(shù)獲得了廣東省科學技術(shù)二等獎，并在內(nèi)部二十多家水司得到了實踐應(yīng)用。

2. 水處理產(chǎn)品。針對原水運行管控，粵海水務(wù)研發(fā)了水庫除藻無人船;針對水廠監(jiān)管運營等問題開發(fā)了巡檢機器人。在水質(zhì)檢測方面，粵海水務(wù)建有專門的水質(zhì)檢測公司——廣東粵海水務(wù)檢測技術(shù)有限公司，引入高端人才，配備國際頂尖水質(zhì)檢測設(shè)備，具有CNAS和CMA雙重檢測資質(zhì)，目前具有水氣聲渣固廢1000多項檢測能力，同時，特別注重新興污染物和新生水體異味物質(zhì)等差異化檢測能力的建設(shè)。

3. 智慧水務(wù)。智慧水務(wù)一直是粵海水務(wù)創(chuàng)新工作的重點，旨在通過智慧化轉(zhuǎn)型實現(xiàn)管理精細化、業(yè)務(wù)標準化、運營數(shù)字化和管控智能化。

智慧生產(chǎn)方面，結(jié)合生產(chǎn)實際情況，從原水、自來水、污水全產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)了幾十套軟件系統(tǒng)，根據(jù)不同的水務(wù)企業(yè)需求進行軟件配置。例如，開發(fā)原水智能調(diào)動系統(tǒng)，“AI調(diào)度工程師”可以輔助現(xiàn)場值班人員進行24h生產(chǎn)調(diào)度，預(yù)測短期需水量和長期需水量，并根據(jù)枯水期和豐水期的用水需求變化進行系統(tǒng)性的水量調(diào)度。針對水質(zhì)安全保障，建立了集團化實驗室管理系統(tǒng)，全國各地水司的實驗室檢測業(yè)務(wù)可以實現(xiàn)統(tǒng)一標準化的管理，同時也建設(shè)了集團化的水質(zhì)預(yù)警系統(tǒng)等等。

智慧管網(wǎng)方面，研發(fā)了國內(nèi)首款漏損閉環(huán)處理的專業(yè)漏損管理系統(tǒng)，解決水務(wù)企業(yè)分區(qū)物理漏損管理難題，在各地進行了應(yīng)用;并建立起供水管網(wǎng)交互式動態(tài)建模系統(tǒng)，實時評估管網(wǎng)運行狀態(tài)，快速定位爆管位置。

此外，粵海水務(wù)還開發(fā)了智慧客服、智慧管控等系列軟件產(chǎn)品，粵海水務(wù)希望通過覆蓋工程、生產(chǎn)、管網(wǎng)、客服多位一體的“智慧水務(wù)”產(chǎn)品與服務(wù)，探索無人水廠運行模式，實現(xiàn)全流程的綠色低碳發(fā)展。

除軟件系統(tǒng)外，粵海水務(wù)針對業(yè)務(wù)場景實際需求，開發(fā)了相關(guān)的硬件產(chǎn)品，如邊緣計算網(wǎng)關(guān)、智能RTU、二供智能控制柜等高附加值設(shè)備，形成軟硬一體的解決方案，加強核心競爭力。

4.光伏發(fā)電。為助力實現(xiàn)“雙碳”目標，粵海水務(wù)積極推動分布式光伏發(fā)電項目，在廣東、江蘇等6個省份規(guī)劃建設(shè)廠站80家，年均發(fā)電量約4400萬千瓦時，通過新能源的運用打造“低碳水務(wù)”綠色發(fā)展新模式。

總的來說，粵海水務(wù)雙碳發(fā)展注重頂層設(shè)計，挖掘、思考、研發(fā)新技術(shù)，同時打造示范點，希望通過以點帶面的方式，把成果在內(nèi)外部推廣應(yīng)用。

綠色低碳、數(shù)智融合——打造“碳中和水廠”標桿示范點

粵海水務(wù)在以開源節(jié)流為主題思路的引領(lǐng)之下，以“低碳+智慧”相結(jié)合的方式打造智慧水利和智慧水務(wù)項目，趙焱具體介紹了廣東豐順碳中和水廠的案例。

豐順水廠于2022年建成，一期設(shè)計規(guī)模是5萬噸/天，采用常規(guī)處理工藝。設(shè)計之初就錨定“碳中和”目標，以“低碳布局+自產(chǎn)綠電+智能管控”的方案進行規(guī)劃。從水庫取水時發(fā)現(xiàn)，蓄水位和水廠構(gòu)筑物之間大約有40米的高差，可以通過水力發(fā)電把這部分勢能利用起來，于是安裝水輪機，投資很小，每年產(chǎn)生的電量可以完全覆蓋辦公區(qū)的用電量，運行也非常穩(wěn)定。同時在水廠運營過程中，應(yīng)用智慧加藥、智能反洗系統(tǒng)，以進一步降低生產(chǎn)藥耗、能耗、水耗。并且把多年以來在管網(wǎng)漏控方面的成果應(yīng)用到豐順縣，通過DMA分區(qū)計量管理體系，結(jié)合老舊管網(wǎng)的檢修改造、水表更換等措施，使近年來管網(wǎng)綜合漏損水量減少5.82%。

光伏方面，在V型濾池、加藥間、污泥濃縮池等建(構(gòu))筑物屋頂和池體上方布置光伏，預(yù)計年均發(fā)電量可以達到53.22萬千瓦時，幾個月時間內(nèi)，已有7萬千瓦時作為上網(wǎng)電量。豐順碳中和水廠產(chǎn)生了非?？捎^的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，從2023年正式運行以后的數(shù)據(jù)來看，不僅達成了低碳的目標，實際上在電的場景下已經(jīng)實現(xiàn)了負碳。

總結(jié)與展望

在最后，趙焱對未來進行了展望，就像本次論壇的主題一樣，中國式現(xiàn)代化下的新供水到底要用什么樣的方式來詮釋?粵海水務(wù)也在謀求如何以供水主營業(yè)務(wù)為支點，探索更多增值業(yè)務(wù)，提升整個水務(wù)運營的能力，服務(wù)主業(yè)，讓供水做得更好?，F(xiàn)在建有粵海優(yōu)選商城，和集團內(nèi)部兄弟單位進行聯(lián)動，探索產(chǎn)業(yè)鏈延伸、多元化發(fā)展的可能性。后續(xù)，粵海水務(wù)還會進一步加快技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，開發(fā)短流程工藝，針對水務(wù)需求開發(fā)新型材料，同時加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級、數(shù)字水務(wù)建設(shè)，秉持生命水、政治水、經(jīng)濟水的初心，為水務(wù)行業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展持續(xù)貢獻力量。

編輯：趙凡