時(shí)間： 2022-11-14 10:57
來源： 中國水網(wǎng)
作者： 毛茂喬整理
我們?cè)賮砜?，在供水全流程中可選的一些具體降碳措施，不同顏色對(duì)應(yīng)前面講的路徑選擇，混色代表采用復(fù)合路徑，不難發(fā)現(xiàn)，大部分都跟節(jié)能降耗密切相關(guān)。
在水源環(huán)節(jié)，注重環(huán)境修復(fù)、源頭治理，加強(qiáng)水源地保護(hù)，可以在很大程度上降低飲用水處理的難度并減少藥耗能耗;同時(shí)，引入再生水、雨水、海水等非常規(guī)水源，從系統(tǒng)的角度滿足用水需求。對(duì)于引調(diào)水工程，通過合理的規(guī)劃盡可能減少不必要的建設(shè)和投入，以降低碳足跡。在水廠環(huán)節(jié)，可以有針對(duì)性的選擇高效低碳節(jié)能的工藝進(jìn)行改造，杜絕以能耗藥耗換水質(zhì)的粗放模式。
管網(wǎng)輸配水和二次加壓環(huán)節(jié)，能耗在全流程中占比更大，是供水系統(tǒng)降碳的重中之重。漏損、爆管等事故頻發(fā)，對(duì)資源和能源產(chǎn)生巨大的浪費(fèi)。因此，業(yè)內(nèi)也在積極探索加強(qiáng)城市管網(wǎng)的貯水和調(diào)蓄功能，使其既滿足高峰時(shí)期的用水量，也能起到穩(wěn)定水壓、緩沖水質(zhì)變化的作用，并同步實(shí)現(xiàn)減少電耗的要求。同時(shí)，控漏節(jié)水技術(shù)的研究以及智慧化管理的加強(qiáng)、管網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，都對(duì)尋找能耗最優(yōu)的解決方案提供了諸多思路，其中也不乏優(yōu)秀的管道企業(yè)和水表企業(yè)。在用戶端，特別是一些分散式和小型化供水的場景，綠色高性能無機(jī)膜的使用可以在最大程度上降低藥耗，安全、高效、經(jīng)濟(jì)地達(dá)成水質(zhì)保障的目標(biāo)。(相關(guān)閱讀:陶瓷膜技術(shù)是如何在多領(lǐng)域、多場所實(shí)現(xiàn)“做好水”目標(biāo)的?)
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從優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的路徑來講，太陽能光伏發(fā)電因?yàn)槠浒踩?、清潔、低碳、可再生的?yōu)勢(shì)，近年來受到越來越多水廠的青睞。分布式光伏發(fā)電裝置可以安裝在水廠閑置空間、建筑物屋頂，大大提高了水廠的空間利用率;還可以安裝在水池上方，相當(dāng)于給水池“加蓋”，阻擋陽光，防止藻類生成。同時(shí)，光伏發(fā)電能直接降低水廠用電成本，甚至在未來有可能開發(fā)成CCER項(xiàng)目，通過賣碳指標(biāo)獲取一定的收益。
盡管光伏發(fā)電的優(yōu)勢(shì)顯著，但在自來水廠的實(shí)際應(yīng)用中還存在一些值得注意的問題。一是水廠的濕度大，產(chǎn)品容易氧化，需要做好防銹防腐措施;二是水廠的水泵和電機(jī)多，電網(wǎng)環(huán)境較差，瞬時(shí)電流是額定電流的3-5倍，需選擇功率更大的逆變器以提升防電流沖擊能力。
其實(shí)，近10年來，光伏發(fā)電項(xiàng)目單位千瓦平均造價(jià)已經(jīng)下降了75%左右，現(xiàn)階段，光伏發(fā)電的價(jià)格已經(jīng)可以與煤電等化石燃料發(fā)電方式競爭，甚至低于煤電價(jià)格，為什么光伏發(fā)電仍未得到大規(guī)模應(yīng)用?主要有并網(wǎng)成本、發(fā)電規(guī)模、自然條件、儲(chǔ)能成本等原因，還需交給時(shí)間來解決。
04地方水務(wù)集團(tuán)減碳策略思考
對(duì)于地方水務(wù)集團(tuán)而言，供水只是其業(yè)務(wù)范疇的一部分，不少企業(yè)也通過產(chǎn)業(yè)鏈的延伸將業(yè)務(wù)拓寬至污水處理、垃圾焚燒、環(huán)衛(wèi)等領(lǐng)域。接下來我們就看看在這些領(lǐng)域的降碳措施，以及E20研究院對(duì)碳減排推進(jìn)優(yōu)先級(jí)的一些辯證思考，希望給到大家視野的延展和啟發(fā)。
首先是污水處理領(lǐng)域，廠內(nèi)的碳減排主要包括運(yùn)行過程的節(jié)能降耗、建設(shè)過程中的碳減排、溫室氣體(GHG)的逸散控制以及針對(duì)減少逸散控制的新工藝的開發(fā)和應(yīng)用;而廠外的碳減排重點(diǎn)在管網(wǎng)的提質(zhì)增效、出水管控、污泥處理以及能源外供等方面。由于篇幅所限，在此不過多展開，只簡單分享下水源熱泵。
污水源熱泵作為低溫余熱利用的技術(shù)之一，十多年前在我國北方地區(qū)的污水廠中就得到了推廣和應(yīng)用。水源熱泵的熱交換溫度全年較為穩(wěn)定，設(shè)備傳熱性好，而且具有不俗的能耗表現(xiàn)。數(shù)據(jù)表明，水源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省2/3以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省1/2以上的電能，符合低碳的發(fā)展方向。那么，水源熱泵在供水領(lǐng)域可行嗎?按道理來說，供水的水質(zhì)優(yōu)于污水，熱泵運(yùn)行會(huì)更加穩(wěn)定，為什么目前在自來水廠沒太見過水源熱泵呢?原因還是歸結(jié)為前面提到的安全問題。供水對(duì)安全非常敏感、要求極高，溫度波動(dòng)對(duì)于水質(zhì)帶來的影響，比如溶解氧、pH、有機(jī)質(zhì)的變化，管壁生物膜的變化，沉積物的溶解和析出等等，都有不確定性，因此，業(yè)內(nèi)對(duì)于水源熱泵在供水領(lǐng)域的應(yīng)用顯得十分謹(jǐn)慎。
企業(yè)通常有很多業(yè)務(wù)方向，為了預(yù)判哪些細(xì)分領(lǐng)域會(huì)優(yōu)先推進(jìn)碳減排，哪些領(lǐng)域會(huì)滯后，E20研究院制作了如上圖所示的二維矩陣進(jìn)行分析。橫軸表示政策確定性的強(qiáng)弱，縱軸表示碳排放量的大小。我們認(rèn)為，右上方的填埋場發(fā)電是會(huì)被優(yōu)先推進(jìn)的;而像左上方的污水處理和供水領(lǐng)域，雖然目前的政策強(qiáng)度不足，但隨著優(yōu)先級(jí)更高的問題被逐步解決，它們也會(huì)得到更多的驅(qū)動(dòng)和推進(jìn)。
中長期來看，我國能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生巨大的變化，可再生能源將從低碳轉(zhuǎn)型的生力軍成長為碳達(dá)峰碳中和的主力軍。據(jù)E20供水研究中心測算，到2035年，可再生能源占比將達(dá)到30%以上，到2060年，該比例將超過73%。有研究表明，在四種實(shí)現(xiàn)碳中和的路徑中，對(duì)核能、風(fēng)能和生物能的需求，都已接近全國總資源的上限，只有太陽能資源充裕。這充分說明，太陽能將在實(shí)現(xiàn)碳中和的過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，這也是為什么我們?cè)谇懊嬷攸c(diǎn)提及光伏發(fā)電的原因。
編輯： 趙凡
目前在中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心攻讀博士學(xué)位，此前分別在武漢大學(xué)和北京大學(xué)光華管理學(xué)院獲得理學(xué)學(xué)士和工商管理碩士學(xué)位。
現(xiàn)任E20環(huán)境平臺(tái)執(zhí)行合伙人和E20研究院執(zhí)行院長，北京易二零環(huán)境股份有限公司總經(jīng)理，湖南大學(xué)兼職教授，華北水利水電大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)院客座教授，中科院生態(tài)環(huán)境研究中心碩士生校外導(dǎo)師，天津大學(xué)特聘講師，并兼任北京大學(xué)環(huán)境學(xué)院E20聯(lián)合研究院副院長，國家發(fā)改委和財(cái)政部PPP雙庫的定向邀請(qǐng)專家，世界銀行和亞洲開發(fā)銀行注冊(cè)專家(基礎(chǔ)設(shè)施與PPP方向)、國家綠色發(fā)展基金股份有限公司專家咨詢委員會(huì)專家?guī)鞂＜摇腿麪柟s亞太區(qū)域中心化學(xué)品和廢物環(huán)境管理智庫專家、中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究院特聘專家、中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策與集聚區(qū)專業(yè)委員會(huì)委員、中國城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會(huì)垃圾焚燒專家委員會(huì)委員。住建部指導(dǎo)《城鄉(xiāng)建設(shè)》雜志編委、《環(huán)境衛(wèi)生工程》雜志編委、財(cái)政部指導(dǎo)《政府采購與PPP評(píng)論》雜志編委，并擔(dān)任上海城投、中建環(huán)能等上市公司獨(dú)立董事。
在PPP專業(yè)領(lǐng)域，薛濤現(xiàn)任清華PPP研究中心投融資專業(yè)委員會(huì)專家委員、全國工商聯(lián)環(huán)境商會(huì)PPP專委會(huì)秘書長、中國PPP咨詢機(jī)構(gòu)論壇第一屆理事會(huì)副秘書長、生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院PPP中心專家委員會(huì)委員、國家發(fā)改委國合中心PPP專家?guī)斐蓡T、中國青年創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師、中央財(cái)經(jīng)大學(xué)政信研究院智庫成員、中國城投網(wǎng)特聘專家等。
20世紀(jì)90年代初期，薛濤在中國通用技術(shù)集團(tuán)負(fù)責(zé)世界銀行在中國的市政環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目管理，其后在該領(lǐng)域積累了十二年的環(huán)境領(lǐng)域PPP咨詢及五年市場戰(zhàn)略咨詢經(jīng)驗(yàn)，曾為美國通用電氣等多家國內(nèi)外上市公司提供咨詢服務(wù)，對(duì)環(huán)境領(lǐng)域的投融資、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場競合格局有著深刻理解;2014年初加入E20研究院并兼任清華大學(xué)環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究中心副主任，著力于環(huán)境產(chǎn)業(yè)與政策研究、PPP以及企業(yè)市場戰(zhàn)略指導(dǎo)等方向。
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