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儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】導讀:實現(xiàn)碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革,水務行業(yè)作為供排水民生保障類行業(yè),也需要加快綠色低碳改造,盡快轉(zhuǎn)型構建新業(yè)態(tài)與新模式。
2021年8月25日,我國迎來第9個全國低碳日,主題為“低碳生活,綠建未來”。水務行業(yè)作為供排水民生保障類行業(yè),更需要以實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標為契機,開發(fā)綠色低碳和可持續(xù)新型工藝,挖掘碳減排潛力,達到減污與降碳協(xié)同增效的目的。
我國現(xiàn)狀:水務行業(yè)邁向碳中和的挑戰(zhàn)
污水處理是水務行業(yè)的主要板塊,我國城市污水處理廠數(shù)量及處理率逐年增加。雖然與能源、工業(yè)、建筑、交通等部門相比,污水處理行業(yè)產(chǎn)生的溫室氣體排放比重較小,但其單位產(chǎn)值能耗高,屬于能源密集型行業(yè),且排放的主要為甲烷、氧化亞氮等非二氧化碳溫室氣體,其增溫效應分別是二氧化碳的21倍和298倍。
因此,水務行業(yè)如何規(guī)劃實現(xiàn)碳中和目標,是一項非常緊迫和充滿挑戰(zhàn)的任務,當前主要面臨四大挑戰(zhàn):
一是從業(yè)人員對水務行業(yè)實現(xiàn)碳中和的認識不足。傳統(tǒng)污水處理關注廢物處理,其本質(zhì)是以能耗換水質(zhì)。但要認識到,未來污水處理則是將能源與資源回收視為實現(xiàn)水務部門碳中和的重要手段,不僅將實現(xiàn)污水處理廠的能量平衡或能量自給,還要統(tǒng)籌考慮材料設備加工、污水處理能耗與物耗、污泥處理的運輸與利用等全生命周期的排放。
二是水務行業(yè)實現(xiàn)碳中和的技術儲備有待完善。我國污水處理與發(fā)達國家存在一定差距,尤其是農(nóng)村污水處理仍存在諸多制約因素。例如,農(nóng)村污水具有水量水質(zhì)變化大、缺乏專業(yè)運營人員、單位能耗較高等特點,處理技術較為低端、粗放,且農(nóng)村實際情況與發(fā)達國家迥異,無法移植發(fā)達國家已有技術。
三是污水處理行業(yè)面臨污水處理級別和碳排放控制的矛盾。同等條件下,污水處理級別越高,能耗就越高,相應的溫室氣體排放越高。隨著未來污水處理
標準的逐漸提升,水務行業(yè)將面臨更大的節(jié)能降碳壓力。
四是水務行業(yè)的公益屬性,導致企業(yè)盈利有一定的天花板,難以覆蓋資金投入。近年來,隨著污染防治攻堅戰(zhàn)的開展,水務設施的投資力度加大,水務行業(yè)需要投入的資金量也在增加。然而,水務行業(yè)具有公益屬性,資金投入能力有限,較高的運營和管理成本,也將增加資金成本。
外部案例:國際水務行業(yè)碳減排政策與行動
從全球來看,污水處理行業(yè)的能耗占比約為1%-3%,且呈逐年上升趨勢,屬于能源密集型的高耗能行業(yè)。以美國為例,截至2019年底,全美16583座污水處理廠年電耗占社會總能耗的3%以上。
如今,許多國家制定了污水處理行業(yè)碳中和技術路線圖,將污水處理作為碳減排的重點領域,深入挖掘污水處理行業(yè)的碳減排潛力。如美國水環(huán)境研究基金明確提出2030年所有污水處理廠實現(xiàn)碳中和運行的目標,日本指出到本世紀末完全實現(xiàn)污水處理能源自給自足,新加坡提出從“棕色水廠”到“綠色水廠”的時間表與路線圖??梢姡鬯幚硇袠I(yè)已成為發(fā)達國家減少碳排放、實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手。
事實上,發(fā)達國家的污水治理排放標準多數(shù)建立在法律和制度基礎之上。美國農(nóng)村污水治理依據(jù)《清潔水法》,通過生活污水排放標準對農(nóng)村污水處理設施進行監(jiān)控。日本城市污水處理主要依據(jù)《下水道法》,農(nóng)業(yè)村落排水集中處理設施和凈化槽分散處理則依據(jù)《凈化槽法》。
發(fā)達國家還探索形成了污水處理行業(yè)的低碳技術解決方案。歐洲國家重視低碳處理新工藝研發(fā),英國倫敦市貝辛斯托克污水處理廠引入熱水解和厭氧消化技術,對污泥處理設施進行了升級改造,改造后不僅能為整座污水處理廠供電,還可將50%的額外剩余電力輸出到社區(qū)。美國和日本通過機電裝備和高級控制對策節(jié)能降耗,同時加大污水污泥蘊含能源的開發(fā)回收力度,美國希博伊根污水處理廠制定能源零消耗計劃和相應的行動措施,在2013年基本實現(xiàn)了碳中和目標。
此外,發(fā)達國家還通過征收污水處理費,引導用戶調(diào)整用水行為。針對生活污水,多數(shù)發(fā)達國家的居民污水費主要依據(jù)供水量來確定;針對工業(yè)污水,考慮到不同企業(yè)的工業(yè)污水量和特點差別較大,工業(yè)污水費則根據(jù)污染量和污染濃度來確定。
北控水務:積極踐行的低碳處理模式
為社會提供一個穩(wěn)定運行且可廣泛應用的低碳處理模式是北控水務矢志不渝的追求。譬如,北控水務洛陽市瀍東污水處理廠成功入選2021首批城鎮(zhèn)污水處理低碳運行案例。北控水務的低碳處理模式,凝聚了集團技術、交付和運營團隊多年實踐經(jīng)驗,將概念變?yōu)閷嵺`,并以此為核心競爭優(yōu)勢,從設計端到管理端,實現(xiàn)了低碳貫穿生產(chǎn)全流程。
“水質(zhì)永續(xù)、資源循環(huán)、環(huán)境友好、能源利用、低碳運行”是行業(yè)低碳概念廠的機理。北控水務以低碳機理為先導,以技術和技術路線的優(yōu)化為手段,以設備能效提升為助力,以好氧堆肥污泥全部實現(xiàn)資源化利用為支撐,疊加光伏能源的利用、智慧運營平臺的賦能,以一個個備受客戶、社會好評的項目,踐行城鎮(zhèn)生活污水處理廠低碳理念。
拋磚引玉:水務行業(yè)邁向碳中和的建議
他山之石,可以攻玉。結合我國現(xiàn)狀,我國水務行業(yè)實現(xiàn)碳達峰、碳中和,可著重從政策支持、愿景認知、全工藝減排、新技術研發(fā)、再生能源運營和多產(chǎn)業(yè)協(xié)同等方面入手。
一是加大水務行業(yè)實現(xiàn)碳中和目標的政策支持力度。加強政府資金引導作用,積極鼓勵社會資本參與,擴大有效投資,多渠道籌措水務部門轉(zhuǎn)型升級資金。探索將水務行業(yè)納入碳排放權交易市場的路徑,分析碳市場試點交易機制與履約政策對行業(yè)的影響。出臺農(nóng)村生活污水治理的政策措施,因地制宜,改善和提升農(nóng)村生活污水的治理水平。
二是提高從業(yè)人員對水務行業(yè)實現(xiàn)碳中和目標愿景的認識。加大培訓力度,統(tǒng)一思想,要讓從業(yè)人員意識到碳中和對經(jīng)濟社會變革的深刻性,對水務行業(yè)影響的緊迫性。此外,也要認識到在碳中和目標下,水務行業(yè)作為環(huán)保產(chǎn)業(yè)迎來的發(fā)展新機遇,積極探索碳中和目標愿景下水務行業(yè)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展的新動能。
三是開展水務行業(yè)全生命周期評價,推動全流程全產(chǎn)業(yè)鏈碳減排。優(yōu)化水務產(chǎn)業(yè)布局和流程結構變革,實現(xiàn)工藝及裝備智能化升級,達到全流程工藝的碳減排。健全產(chǎn)品全生命周期技術研發(fā)、評價和服務體系,建設以產(chǎn)品為核心的上下游生態(tài)圈,助力水務產(chǎn)品、水利工程性能和壽命提升。通過推廣具有高性能、輕量化、長壽命、近終型、可循環(huán)等綠色低碳水務產(chǎn)品,開展產(chǎn)品生態(tài)設計和低碳生產(chǎn),為下游用戶提供綠色低碳水務服務,以產(chǎn)業(yè)鏈共贏降低碳排放。
四是注重水務行業(yè)低碳技術的研發(fā)和儲備。以節(jié)約能源為導向,以城市節(jié)水為抓手,大力推廣新型節(jié)水裝備和器具,加強水平衡監(jiān)測與診斷,提高管網(wǎng)滲漏智能檢測能力,優(yōu)化供水系統(tǒng)等。重視最優(yōu)化監(jiān)測和控制系統(tǒng)以及污水處理廠運行的技術,實現(xiàn)水務基礎設施建設的節(jié)能環(huán)保。進一步節(jié)約污水處理能耗、藥耗,加大污水污泥蘊含能源的開發(fā)回收力度,讓污水處理廠變身“能源工廠”。此外,要重視新型溫室氣體減排技術的研發(fā)與應用,尤其是非二氧化碳溫室氣體減排的技術。
五是加大水務行業(yè)參與可再生能源建設運營的力度。優(yōu)化用能結構,積極參與可再生能源開發(fā)和應用,構建多元化能源利用結構體系,加速推動污水處理行業(yè)實現(xiàn)零排放。加快可再生能源在水務部門應用的技術創(chuàng)新,結合智慧水務和智慧能源管理,利用好自身的商業(yè)載體功能,加快水務行業(yè)的綠色低碳轉(zhuǎn)型,從污染防治轉(zhuǎn)變?yōu)轶w現(xiàn)生態(tài)產(chǎn)品價值以及對環(huán)境資源的貢獻。
六是實現(xiàn)水務行業(yè)的多方協(xié)同發(fā)展。依托原有污水處理設施,加快從單體治理向水資源循環(huán)利用的復合性業(yè)務轉(zhuǎn)型,通過生態(tài)補水助力水環(huán)境綜合治理,實現(xiàn)業(yè)務協(xié)同和生態(tài)協(xié)同。將生態(tài)補水納入水資源管理,從而實現(xiàn)經(jīng)濟協(xié)同和資源協(xié)同。加快形成智慧水務的新業(yè)態(tài)與新模式,以技術為水務行業(yè)賦能,實現(xiàn)水務行業(yè)數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型與碳減排的協(xié)同發(fā)展。
碳達峰、碳中和宏偉目標任務的提出,是實現(xiàn)我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的必然要求,是實現(xiàn)中華民族偉大復興的題中之義,是構建人與自然生命共同體的必由之路,任重道遠,大有可為。
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