“未來(lai)中(zhong)國(guo)城市‘水—能(neng)源(yuan)—氣候變化(hua)’體系(xi)的趨勢包括技(ji)術智能(neng)化(hua)、氣候適(shi)應化(hua)和資源(yuan)再生化(hua)、質效精細化(hua)、價值(zhi)體系(xi)化(hua)等趨勢。”這(zhe)是日前在“中(zhong)丹可持續水技(ji)術峰會(hui)”（以下(xia)簡(jian)稱“峰會(hui)”）上正式發布(bu)的《水美中(zhong)國(guo)：共譜水與能(neng)源(yuan)同美共生的可持續新未來(lai)白(bai)皮書》（以下(xia)簡(jian)稱《白(bai)皮書》）上提出的。

《白皮書》由格蘭富與國際(ji)水(shui)務智庫（GWI）共同(tong)撰寫(xie)，以“水(shui)—能源(yuan)—氣候變化”體系為基礎，探討中國在供(gong)水(shui)保(bao)障、水(shui)質改善，以及應對氣候變化方面的挑戰，旨在為城市水(shui)系統(tong)管理(li)和可(ke)持續發(fa)展提供(gong)一定的借鑒(jian)和參(can)考(kao)。

峰會(hui)由(you)丹麥出口協(xie)會(hui)與格蘭富共同舉辦。據介紹(shao)，今年是丹麥出口協(xie)會(hui)為期3年的“中(zhong)丹U-SE水項(xiang)目(mu)”啟動的第一年。

水處理行業要關注能源消耗問題

“水處理(li)行業(ye)(ye)也要關注能耗問(wen)題。”中(zhong)規院（北京）規劃設計(ji)公(gong)司(si)生態市政院院長(chang)、GWI中(zhong)國水業(ye)(ye)特(te)邀顧問(wen)王家卓給出一系列數(shu)據表明，水與能源消耗、氣(qi)候變(bian)化等問(wen)題密不可分。

聯合國統計(ji)(ji)數(shu)據顯示，目(mu)前全球用于能(neng)(neng)源的(de)生(sheng)產(chan)用水(shui)(shui)共計(ji)(ji)占全球水(shui)(shui)資源消耗總量的(de)15%左(zuo)右(you)，而水(shui)(shui)的(de)相(xiang)關生(sheng)產(chan)和(he)運輸也是能(neng)(neng)源的(de)主要消耗單(dan)元。美(mei)國2017年能(neng)(neng)源消耗量中約(yue)2% 用于飲(yin)用水(shui)(shui)和(he)污水(shui)(shui)處理(li)(li)系統，共產(chan)生(sheng)約(yue)4100萬(wan)噸溫室氣體(ti)。而全球污水(shui)(shui)處理(li)(li)等(deng)水(shui)(shui)處理(li)(li)行業的(de)碳排(pai)放量目(mu)前大約(yue)占全球碳排(pai)放量2%左(zuo)右(you)。

“水(shui)和(he)廢水(shui)的處(chu)(chu)理流程消(xiao)耗(hao)了25%～40%的市政電力。”丹麥南部(bu)水(shui)研究中心、丹麥水(shui)廠首席執行(xing)官(guan)Mads Leth介紹說(shuo)，一(yi)直(zhi)以(yi)來，人們更(geng)關心水(shui)處(chu)(chu)理行(xing)業的效果、水(shui)質(zhi)如何，而對水(shui)處(chu)(chu)理行(xing)業的能源(yuan)消(xiao)耗(hao)問題(ti)并(bing)未過多關注(zhu)。但實際上(shang)，水(shui)處(chu)(chu)理行(xing)業的能源(yuan)消(xiao)耗(hao)問題(ti)一(yi)直(zhi)存在。

大(da)連首創水務有(you)限(xian)公司總經理康弘曾告訴記者(zhe)，污水處理過程中(zhong)的能(neng)耗在污水處理成本(ben)中(zhong)占比很高。

《白皮(pi)書》顯示(shi)，由于(yu)不同(tong)的(de)污(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)所用的(de)處(chu)理技術級(ji)別(bie)、設(she)備類(lei)型和總(zong)廠(chang)規(gui)劃不同(tong)，每(mei)個廠(chang)的(de)能耗(hao)也差別(bie)較大。據(ju)《2015年城鎮排水(shui)統計年鑒數(shu)據(ju)》顯示(shi)，全國(guo)城鎮污(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)的(de)能耗(hao)范圍約在(zai)0.01~2.014千瓦時/立方米。據(ju)丹麥的(de)國(guo)際水(shui)泵制造商格蘭富集團發布的(de)數(shu)據(ju)顯示(shi)，水(shui)泵消(xiao)耗(hao)的(de)能源占所有與水(shui)相關的(de)設(she)施(shi)能耗(hao)的(de)10%左(zuo)右。

王家卓認(ren)為，污(wu)(wu)水處(chu)(chu)理廠(chang)(chang)中曝氣的精(jing)確(que)控(kong)制很關鍵，很多(duo)能耗消耗在污(wu)(wu)水處(chu)(chu)理廠(chang)(chang)曝氣系統中，在這方面做(zuo)一些工作，都能減少二氧(yang)化碳排放。

新興技術促進節水即節能

《白皮(pi)書(shu)》指(zhi)出，協調并平衡(heng)“水(shui)—能源(yuan)—氣(qi)候變化(hua)”共(gong)聯共(gong)存(cun)的(de)關系(xi)，在(zai)氣(qi)候變化(hua)的(de)大(da)背(bei)景(jing)下(xia)對(dui)城市水(shui)環境(jing)和能源(yuan)進行全過程(cheng)的(de)統籌管理。水(shui)和能源(yuan)在(zai)生產處理過程(cheng)中相互依存(cun)而又相互制(zhi)約，“節水(shui)即節能”。

《白皮書》顯示，在2007年至2017年間，中國的污水處(chu)理(li)(li)量(liang)從176.5億(yi)噸(dun)增(zeng)加至569.8億(yi)噸(dun)，實(shi)現了逾3倍的驚人增(zeng)長。未來還將(jiang)繼續增(zeng)長。在這種(zhong)背景(jing)下，“廠(chang)網(wang)一體化”項目、智能(neng)化排水系(xi)統將(jiang)越來越普(pu)遍。智能(neng)化的管理(li)(li)系(xi)統不僅可以(yi)提高污水處(chu)理(li)(li)廠(chang)的運行效率，還可以(yi)有效降(jiang)低(di)能(neng)耗控制成本。目前，國際上已有許多污水處(chu)理(li)(li)廠(chang)自動化運行的案(an)例，有的已實(shi)現節(jie)能(neng)高達(da)(da)40%、降(jiang)低(di)能(neng)源成本高達(da)(da)50%、降(jiang)低(di)化學品消耗高達(da)(da)35%的顯著成果。

《白(bai)皮書》中(zhong)(zhong)介紹說，2017年，威爾士自來(lai)水(shui)公司(si)（Welsh Water）公司(si)在(zai)拉內利市的(de)整個合流(liu)排水(shui)系統和泵站中(zhong)(zhong)部署了傳感器，以優(you)化(hua)網絡運行，并使用算法泵站控(kong)制(zhi)來(lai)優(you)化(hua)流(liu)量，使得每年的(de)合流(liu)制(zhi)溢流(liu)污(wu)染次(ci)數從414次(ci)減少(shao)到140次(ci)，溢流(liu)污(wu)染流(liu)量成功削減95%。由(you)于這些(xie)優(you)化(hua)措施，為(wei)拉內利市節省了一座5萬立方米的(de)污(wu)水(shui)蓄水(shui)池的(de)投(tou)資。

《白皮(pi)書》指出，全球范圍內涌(yong)現出節(jie)能(neng)水(shui)泵(beng)(beng)、智能(neng)管網(wang)監測系(xi)統(tong)和(he)自(zi)動化(hua)污水(shui)廠(chang)等(deng)新興(xing)技術(shu)，在節(jie)水(shui)和(he)節(jie)能(neng)方(fang)面成效(xiao)顯著。專家指出，通(tong)過對水(shui)泵(beng)(beng)的(de)節(jie)能(neng)改造，最高可以(yi)幫助(zhu)部分系(xi)統(tong)節(jie)省近40%的(de)能(neng)耗(hao)。而通(tong)過使用(yong)具有數字化(hua)智能(neng)監控、計量(liang)和(he)數據分析等(deng)功能(neng)的(de)水(shui)泵(beng)(beng)，則可幫助(zhu)商用(yong)建筑的(de)供水(shui)系(xi)統(tong)節(jie)能(neng)20～50%。

格(ge)(ge)蘭富(fu)(fu)中(zhong)國區建筑事業部總經理方勇介紹說，南京鋼鐵集團把原來的(de)52臺冷卻水(shui)循環水(shui)泵換(huan)成(cheng)格(ge)(ge)蘭富(fu)(fu)的(de)高效節能(neng)泵，能(neng)耗較改造之前平均(jun)下降27.5%，每(mei)年節省用(yong)電約(yue)1446萬千瓦，相當于每(mei)年減(jian)少(shao)14417噸(dun)二氧化碳(tan)的(de)排放(fang)。

將污水處理廠變成能源回收工廠

“未來可以(yi)將污(wu)水(shui)處理等行業的能(neng)源(yuan)進行回(hui)收利用。”王家卓介紹說，丹麥(mai)的一(yi)些污(wu)水(shui)處理廠在這方面做得非常好，比如丹麥(mai)VCS供水(shui)與(yu)污(wu)水(shui)處理公司甚(shen)至可以(yi)向外輸(shu)出(chu)能(neng)源(yuan)。“現在，歐(ou)洲一(yi)些城市提出(chu)將污(wu)水(shui)處理廠變成能(neng)源(yuan)回(hui)收工(gong)廠，變成水(shui)回(hui)收的工(gong)廠，這些都是新趨勢。中國現在也(ye)提出(chu)了自己的概(gai)念水(shui)廠。”

《白皮書》指出(chu)，除了廢水的(de)(de)回(hui)(hui)用(yong)之外，污(wu)(wu)水處(chu)理(li)廠(chang)中(zhong)各處(chu)理(li)環節所產(chan)生的(de)(de)廢熱、沼氣等能(neng)(neng)量(liang)也可(ke)(ke)以(yi)通過(guo)(guo)有效(xiao)的(de)(de)措施進(jin)行回(hui)(hui)收，從而實現更好的(de)(de)節能(neng)(neng)和能(neng)(neng)源補償。例(li)如，可(ke)(ke)以(yi)增加污(wu)(wu)水厭氧消化處(chu)理(li)階段的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)回(hui)(hui)收、或(huo)通過(guo)(guo)改進(jin)收集、預處(chu)理(li)、消化來(lai)提高污(wu)(wu)泥處(chu)理(li)質量(liang)、加強污(wu)(wu)水處(chu)理(li)的(de)(de)沼氣回(hui)(hui)收、以(yi)及增加可(ke)(ke)再生能(neng)(neng)源在污(wu)(wu)水處(chu)理(li)廠(chang)中(zhong)與常(chang)規能(neng)(neng)源的(de)(de)協同(tong)使(shi)用(yong)等，對污(wu)(wu)水處(chu)理(li)廠(chang)整廠(chang)的(de)(de)能(neng)(neng)源使(shi)用(yong)效(xiao)率進(jin)行優化。

在(zai)全球的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)領域，許多(duo)先(xian)進的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)、工藝正(zheng)在(zai)被應用到污(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)領域，以(yi)(yi)增(zeng)(zeng)加(jia)可利用能源的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)收(shou)。比如(ru)，泰晤士水(shui)務公司位于英國(guo)倫敦的(de)(de)(de)(de)(de)貝辛(xin)斯托(tuo)克(ke)污(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)廠在(zai)2017到2018年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候對其污(wu)(wu)泥處理(li)(li)設施(shi)進行了(le)升級改造，通過引入先(xian)進的(de)(de)(de)(de)(de)熱水(shui)解技(ji)術(shu)以(yi)(yi)及厭(yan)氧消(xiao)化技(ji)術(shu)，大大增(zeng)(zeng)加(jia)了(le)沼(zhao)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)收(shou)，每(mei)天(tian)收(shou)集的(de)(de)(de)(de)(de)沼(zhao)氣(qi)可以(yi)(yi)產生高達62兆瓦(wa)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)電力，可以(yi)(yi)為(wei)整個污(wu)(wu)水(shui)廠供電，并將50%的(de)(de)(de)(de)(de)額(e)外剩余電力輸出到社區，不僅(jin)降低了(le)運(yun)營成(cheng)本，更減(jian)少了(le)碳足跡。

《白皮書(shu)》指出，傳統(tong)的(de)水(shui)與(yu)能源的(de)相(xiang)互(hu)制約(yue)的(de)競爭關系將向(xiang)互(hu)相(xiang)輔助的(de)合作關系進行轉變——可再(zai)(zai)生能源的(de)開發利用將使耗能較(jiao)大的(de)非(fei)常規水(shui)資源的(de)開發得以普及(ji)。可再(zai)(zai)生能源的(de)快速發展(zhan)將帶來可再(zai)(zai)生水(shui)資源的(de)快速發展(zhan)。

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