時間： 2022-11-14 10:57
來源： 中國水網(wǎng)
作者： 毛茂喬整理
我們再來看，在供水全流程中可選的一些具體降碳措施，不同顏色對應(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，加強水源地保護，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，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)，可以有針對性的選擇高效低碳節(jié)能的工藝進行改造，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)，對資源和能源產(chǎn)生巨大的浪費。因此，業(yè)內(nèi)也在積極探索加強城市管網(wǎng)的貯水和調(diào)蓄功能，使其既滿足高峰時期的用水量，也能起到穩(wěn)定水壓、緩沖水質(zhì)變化的作用，并同步實現(xiàn)減少電耗的要求。同時，控漏節(jié)水技術(shù)的研究以及智慧化管理的加強、管網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，都對尋找能耗最優(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，綠色高性能無機膜的使用可以在最大程度上降低藥耗，安全、高效、經(jīng)濟地達成水質(zhì)保障的目標。(相關(guān)閱讀:陶瓷膜技術(shù)是如何在多領(lǐng)域、多場所實現(xiàn)“做好水”目標的?)
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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)電因為其安全、清潔、低碳、可再生的優(yōu)勢，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，相當于給水池“加蓋”，阻擋陽光，防止藻類生成。同時，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項目，通過賣碳指標獲取一定的收益。
盡管光伏發(fā)電的優(yōu)勢顯著，但在自來水廠的實際應(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多，電網(wǎng)環(huán)境較差，瞬時電流是額定電流的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，近10年來，光伏發(fā)電項目單位千瓦平均造價已經(jīng)下降了75%左右，現(xiàn)階段，光伏發(fā)電的價格已經(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、儲能成本等原因，還需交給時間來解決。
04地方水務(wù)集團減碳策略思考
對于地方水務(wù)集團而言，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研究院對碳減排推進優(yōu)先級的一些辯證思考，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，熱泵運行會更加穩(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。供水對安全非常敏感、要求極高，溫度波動對于水質(zhì)帶來的影響，比如溶解氧、pH、有機質(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)對于水源熱泵在供水領(lǐng)域的應(yīng)用顯得十分謹慎。
企業(yè)通常有很多業(yè)務(wù)方向，為了預(yù)判哪些細分領(lǐng)域會優(yōu)先推進碳減排，哪些領(lǐng)域會滯后，E20研究院制作了如上圖所示的二維矩陣進行分析。橫軸表示政策確定性的強弱，縱軸表示碳排放量的大小。我們認為，右上方的填埋場發(fā)電是會被優(yōu)先推進的;而像左上方的污水處理和供水領(lǐng)域，雖然目前的政策強度不足，但隨著優(yōu)先級更高的問題被逐步解決，它們也會得到更多的驅(qū)動和推進。
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到30%以上，到2060年，該比例將超過73%。有研究表明，在四種實現(xiàn)碳中和的路徑中，對核能、風能和生物能的需求，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，這也是為什么我們在前面重點提及光伏發(fā)電的原因。
編輯： 趙凡
目前在中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心攻讀博士學位，此前分別在武漢大學和北京大學光華管理學院獲得理學學士和工商管理碩士學位。
現(xiàn)任E20環(huán)境平臺執(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，湖南大學兼職教授，華北水利水電大學管理與經(jīng)濟學院客座教授，中科院生態(tài)環(huán)境研究中心碩士生校外導(dǎo)師，天津大學特聘講師，并兼任北京大學環(huán)境學院E20聯(lián)合研究院副院長，國家發(fā)改委和財政部PPP雙庫的定向邀請專家，世界銀行和亞洲開發(fā)銀行注冊專家(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專家?guī)鞂＜?、巴塞爾公約亞太區(qū)域中心化學品和廢物環(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)會環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策與集聚區(qū)專業(yè)委員會委員、中國城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會垃圾焚燒專家委員會委員。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、財政部指導(dǎo)《政府采購與PPP評論》雜志編委，并擔任上海城投、中建環(huán)能等上市公司獨立董事。
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)委員會專家委員、全國工商聯(lián)環(huán)境商會PPP專委會秘書長、中國PPP咨詢機構(gòu)論壇第一屆理事會副秘書長、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、中央財經(jīng)大學政信研究院智庫成員、中國城投網(wǎng)特聘專家等。
20世紀90年代初期，薛濤在中國通用技術(shù)集團負責世界銀行在中國的市政環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施項目管理，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，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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