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黨的二十大擎畫了以中國式現(xiàn)代化推進(jìn)中華民族偉大復(fù)興的宏偉藍(lán)圖,標(biāo)志著一個(gè)新的基于生態(tài)文明的新發(fā)展范式來臨。全球范圍的碳中和共識與行動,徹底地改變傳統(tǒng)工業(yè)時(shí)代形成的發(fā)展理念,公用事業(yè)領(lǐng)域無人駕駛、黑燈工廠、新零售等未來發(fā)展新范式已初見端倪。經(jīng)過內(nèi)部長時(shí)間的思考和討論,北控水務(wù)提出“未來新水務(wù)”這一概念,旨在為水務(wù)行業(yè)科技創(chuàng)新升級范式,為提升水務(wù)行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量,為北控水務(wù)未來發(fā)展指引方向。
2023年3月3日,北控水務(wù)邀請?jiān)菏?、行業(yè)主管領(lǐng)導(dǎo)、國家智庫專家、勘察設(shè)計(jì)大師及行業(yè)知名專家近20位,就水務(wù)行業(yè)未來發(fā)展方向、水務(wù)行業(yè)科技創(chuàng)新、行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略等議題,與行業(yè)同仁共創(chuàng)共建研討未來。
上一篇,我們借助人工智能分析工具和ChatGPT,對專家發(fā)言進(jìn)行了分析,相信讓很多讀者印象深刻。這次,北控水務(wù)未來新水務(wù)工作組的小伙伴對會議發(fā)展內(nèi)容進(jìn)行了摘錄紀(jì)實(shí),為您原汁原味呈現(xiàn)會議內(nèi)容,本文為座談會紀(jì)實(shí)第一篇。
專家座談會紀(jì)實(shí)
第一篇
關(guān)于未來新水務(wù),要著重思考幾個(gè)問題
王浩
▲中國工程院院士、中國水利水電科學(xué)研究院水資源所名譽(yù)所長 王浩
智慧化第一關(guān)——數(shù)據(jù)壁壘如何破?怎么用?現(xiàn)在天下大勢有二,一是向著AI、智慧化前進(jìn),一是向著低碳方向,都是與生態(tài)文明建設(shè)的總基調(diào)相適應(yīng)相協(xié)調(diào)的。水務(wù)行業(yè)智慧化發(fā)展,首先考慮要打破與其他各行業(yè)之間的數(shù)據(jù)壁壘,與其他行業(yè)的智慧化發(fā)展、以及智慧城市實(shí)現(xiàn)協(xié)同和融通;其次要考慮數(shù)據(jù)融通協(xié)同后,能不能利用其謀劃供排水發(fā)展的新模式、新格局,如結(jié)合城市出行大數(shù)據(jù)對某個(gè)城市不同供排水服務(wù)區(qū)人口的動態(tài)增減,進(jìn)而推導(dǎo)出供、排水量的發(fā)展趨勢和變化,支撐城市給排水模式的優(yōu)化,探索給排水新模式。
智慧化是目標(biāo)還是手段?智慧化到底能給行業(yè)帶來什么?智慧水務(wù)勢必會帶來用人減少,那么怎么平衡就業(yè)和社會穩(wěn)定,就是一個(gè)現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。其次,智慧化水平的提升勢必也會增加成本,比如有人測算,要做到自動駕駛L5級的智慧化,其投入要占到工程總投資的15%,這樣的投資體量,投資回報(bào)的年限也很漫長。這個(gè)問題在流域治理的時(shí)候就會非常突出,治洪、治理黑臭水體、智慧化工作的投入怎么取得回報(bào)?能向哪方面收費(fèi)?這個(gè)分寸感怎么把握?行業(yè)、企業(yè)要謹(jǐn)慎考慮。
智慧化的核心傳感器能不能自主突破?智慧化系統(tǒng)有賴于四大器官——眼、腦、手、脈。“眼”即各式各樣的傳感器;“腦”即模型加大數(shù)據(jù)的雙因素驅(qū)動;“手”即控制系統(tǒng)、操縱系統(tǒng);最后還有“脈”,用網(wǎng)絡(luò)把“眼、腦、手”連起來。
傳感器作為智慧水務(wù)的基礎(chǔ)元素,就像芯片之于信息產(chǎn)業(yè)一樣,具有重要的基礎(chǔ)性作用。現(xiàn)代技術(shù)是否可以破解傳感器的問題?不妨一試。人工智能的快速迭代,比如ChatGPT使得傳感器行業(yè)也面臨根本性改革。未來應(yīng)用于水的傳感器可能就是一種便攜式、成本低、利用電磁波掃描的識別機(jī)器。
立足污水廠平臺資源,重構(gòu)區(qū)域再生水大循環(huán)
張波
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▲中國生態(tài)文明研究與促進(jìn)會會長,原生態(tài)環(huán)境部總工程師、水生態(tài)環(huán)境司司長 張波
中國水生態(tài)環(huán)境保護(hù)事業(yè)從聚焦污染治理,向統(tǒng)籌水資源、水生態(tài)、水環(huán)境,實(shí)施系統(tǒng)治理的方向演進(jìn),這是行業(yè)的重大戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。意味著我們不再鼓勵各地一味地追求水環(huán)境理化指標(biāo),而是需要解放思想、夯實(shí)基礎(chǔ)、補(bǔ)齊短板、提質(zhì)增效。
多年的城市化、工業(yè)化進(jìn)程打斷了很多傳統(tǒng)農(nóng)耕社會的循環(huán)鏈條,比如生活污水、糞污原本是直接回田的,現(xiàn)在進(jìn)了污水處理廠,農(nóng)田則轉(zhuǎn)而用化工化肥。但根據(jù)自然資源部的數(shù)據(jù),中國磷礦石儲量到2050年左右就會枯竭,屆時(shí)如果沒有新的礦藏被發(fā)現(xiàn),工業(yè)化肥也就無以為繼。如果依賴進(jìn)口,糧食安全則難以保障。所以重新打通循環(huán)鏈條勢在必行。
污水進(jìn)水用理化方法把絕大部分污染物變成固體分離出來,分離出的物質(zhì),連同城市餐廚垃圾、農(nóng)業(yè)廢棄物都可以統(tǒng)籌起來,開展大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化的清潔能源生產(chǎn)和有機(jī)肥的生產(chǎn)。
分離污染物后,對于污水廠內(nèi)的水,可以在市縣級的范圍內(nèi)統(tǒng)籌區(qū)域再生水循環(huán),從而在缺水的地方形成一個(gè)個(gè)大水面。若污水廠達(dá)標(biāo)排放,通過下游因地制宜的人工濕地再凈化,使水質(zhì)達(dá)到IV類水,甚至接近III類。在此基礎(chǔ)上,一些高耗水的項(xiàng)目就可以批在再生水調(diào)配體系周邊,這樣就可以極大改變我們以高耗水為代價(jià)的發(fā)展。
從這個(gè)意義上來看,污水廠實(shí)際上是資源廠。誰掌握了污水處理廠,就掌握了未來高質(zhì)量發(fā)展的資源。
“兩山論”可通過一廠一策、一地一策實(shí)現(xiàn)
夏青
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▲中國環(huán)境科學(xué)研究院原副院長兼總工程師/研究員 夏青
水利部提出“節(jié)約水、用好水”,強(qiáng)調(diào)本地水、再生水、引黃水、引江水等統(tǒng)籌調(diào)度。據(jù)國務(wù)院南水北調(diào)辦測算,南水北調(diào)東線進(jìn)京水價(jià)約為6元/立方米。污水處理廠再生水需達(dá)到地表IV類水質(zhì),實(shí)際上不管是什么技術(shù),成本都不會超過調(diào)水。污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)不能一刀切,可以一廠一策,工藝路線也未必需要一樣。如果污水處理廠出水標(biāo)準(zhǔn)提高,但可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)補(bǔ)水而且成本低于調(diào)水,從補(bǔ)水這一點(diǎn)獲得相應(yīng)經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼,來補(bǔ)足標(biāo)準(zhǔn)提高帶來的成本提高,同時(shí)還有其他方面帶來的經(jīng)濟(jì)效益,綠水青山和金山銀山是完全可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)的。另外,目前環(huán)境治理權(quán)利和責(zé)任下沉到地方,每一個(gè)地方的政策和措施也都不一樣。所以我們建議要因地制宜、一地一策、機(jī)動靈活地統(tǒng)籌規(guī)劃水資源,以滿足人民的需求、生態(tài)的需求及政府的需求。
而關(guān)于智慧水務(wù),首先要實(shí)現(xiàn)水務(wù)智慧,具體來說要三步走——傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集、模型算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)有效處理、萬物智聯(lián)下的智慧水務(wù)?,F(xiàn)在的智慧大多集中在展示系統(tǒng)和低水平的重復(fù)性勞動方面,任重道遠(yuǎn)。
未來水務(wù)行業(yè)更需要機(jī)制創(chuàng)新
章林偉
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▲中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會會長,原住房城鄉(xiāng)建設(shè)部城市建設(shè)司副司長 章林偉
水務(wù)行業(yè)是地方事權(quán),國家主管部門的職責(zé)是指導(dǎo),下一步的重點(diǎn)是制定合適的機(jī)制、破除障礙,而對企業(yè)則是要選擇正確的發(fā)展模式。
現(xiàn)有機(jī)制存在的問題還很多。如國家推進(jìn)城鄉(xiāng)一體化建設(shè),但供水條例的規(guī)定中就沒有服務(wù)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)級,只能到城市,從供水角度就并未實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化;農(nóng)村的污水管理模糊......這些都是機(jī)制的問題。產(chǎn)業(yè)機(jī)制也有問題,比如很多城市的自來水集團(tuán)都是屬地管理,一定程度影響了服務(wù)的范圍,而作為供水企業(yè)和屬地應(yīng)當(dāng)是什么關(guān)系?另外,水價(jià)機(jī)制不夠全面和靈活,目前的水價(jià)中僅僅包含污水處理費(fèi),并不代表污水到回用水的整個(gè)過程,所以價(jià)格較低,靠財(cái)政支出補(bǔ)貼,這也為水務(wù)行業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展造成了直接困難。另外,分段管理導(dǎo)致管理機(jī)制碎片化嚴(yán)重。近些年,很多城市都出臺了關(guān)于推進(jìn)供排水一體化的管理措施,在中心城區(qū)實(shí)行“廠網(wǎng)一體”管理,而從實(shí)施效果看,仍存在部門協(xié)調(diào)復(fù)雜、排水接口混亂等一系列問題,實(shí)施起來還有很大的挑戰(zhàn)。
最有可能的顛覆性技術(shù)或?qū)⒃从诓牧蠈W(xué)
李藝
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▲北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院原總工程師兼副總經(jīng)理/設(shè)計(jì)大師 李藝
水務(wù)市場的增量來自三方面,城鎮(zhèn)化、存量更新以及管網(wǎng)的提質(zhì)增效,投資量是萬億級。
當(dāng)前,各地成立水務(wù)投資集團(tuán),要整合廠、網(wǎng)、河,這是一個(gè)資金密集,技術(shù)密集的領(lǐng)域,因而北控水務(wù)“投資+技術(shù)”仍然具備優(yōu)勢,其中技術(shù)需要繼續(xù)超前發(fā)展。
我們當(dāng)前基于生化的處理流程,經(jīng)過一百年的發(fā)展已經(jīng)走到盡頭,基于生化原理的突破,包括專用菌屬、顆粒污泥等,實(shí)際上都僅是在效率上加以提高。且當(dāng)前基于生化工藝的污水廠管理也邏輯不清,比如先去除BOD、COD,后面隨著標(biāo)準(zhǔn)提高又一級級增加脫氮除磷,導(dǎo)致先花費(fèi)成本去除COD后,后面為了脫氮又要外加碳源。
未來對水處理行業(yè)的顛覆性技術(shù)很可能來自材料學(xué),通過物化處理技術(shù)的發(fā)展,開發(fā)一些新產(chǎn)品。比如能夠去除特定污染物的選擇性膜、鐵基納米材料以及新型的磷吸附劑等等??傊牧蠈W(xué)的發(fā)展終有一天將顛覆我們現(xiàn)有的污水處理工藝。
未來新水務(wù)應(yīng)重視場景驅(qū)動的創(chuàng)新模式
王曉明
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▲中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新研究中心執(zhí)行主任/研究員 王曉明
場景創(chuàng)新是近年來受到廣泛關(guān)注的模式。“場景”的涵蓋范圍很廣,未來水務(wù)、未來工廠、未來制造、未來城市、未來能源、未來交通都在其中。如何把新的技術(shù)、新的生產(chǎn)流程與新的場景結(jié)合起來是新水務(wù)的突破口。而對于未來謀劃,一方面是從技術(shù)側(cè)去推動,另一方面也需從需求側(cè)牽引。
未來產(chǎn)業(yè)有?些領(lǐng)域出現(xiàn)顛覆性技術(shù)的可能性是很高的,比如新?代的信息技術(shù)、量子信息、類腦智能、未來網(wǎng)絡(luò)等。未來水務(wù)要結(jié)合第四次工業(yè)革命下的顛覆性技術(shù),對水務(wù)行業(yè)應(yīng)用場景進(jìn)行多元化構(gòu)造、設(shè)想,路線清晰后,科技支撐、工程建設(shè)等如何創(chuàng)新也就清楚了。
水務(wù)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新來自整合和跨界
程鵬
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▲京津冀國家技術(shù)創(chuàng)新中心副主任 程鵬
顛覆性的技術(shù),至少有兩個(gè)特點(diǎn):第一,它一定應(yīng)用于主流市場,或者是未來的大市場,一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的技術(shù)顛覆無法放大其價(jià)值;第二,一定是改變,甚至顛覆了傳統(tǒng)的技術(shù)路線,可能是原理,可能是主要技術(shù),也可能是核心子路線,但一定不會是修修補(bǔ)補(bǔ)性質(zhì)的創(chuàng)新。
水務(wù)行業(yè)是一個(gè)大市場,其本質(zhì)是民生工程。從未來看,市場化的力量還要進(jìn)一步增強(qiáng)。
水務(wù)行業(yè)里的創(chuàng)新可分為技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新、管理創(chuàng)新等。其中最核心的是技術(shù)創(chuàng)新,需要場景和關(guān)鍵能力的集合。此外,和芯片這類行業(yè)獨(dú)有技術(shù)不同,水務(wù)行業(yè)的技術(shù)更多是別的行業(yè)技術(shù)的跨界應(yīng)用,體現(xiàn)集成屬性。從更大的時(shí)間跨度來看,行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新一定程度上相對滯后于其他科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的突破。
行業(yè)需要開放式技術(shù)創(chuàng)新平臺
李濤
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▲國際水協(xié)會(IWA)戰(zhàn)略和發(fā)展總監(jiān) 李濤
未來水務(wù)的概念元素,一是One water,內(nèi)涵是指,水就是水,水是一個(gè)統(tǒng)和的概念,在未來可能不區(qū)分污水、自來水、海水,而是應(yīng)該依據(jù)水質(zhì)和目的作區(qū)分;二是數(shù)字化,包括從數(shù)據(jù)到信息,從數(shù)字到解決方法的更新;三是資源化,包括氮磷的回收、水資源的回收等;四是減排和零碳。
這些顛覆性的概念需要一些創(chuàng)新的技術(shù)來推動。如果創(chuàng)新能帶來30%的成本下降或30%的效率提升,則可以認(rèn)為這是行業(yè)里的顛覆性創(chuàng)新。
水務(wù)行業(yè)是一個(gè)受管制的行業(yè),有天然的壟斷屬性,創(chuàng)新也相對保守;行業(yè)終端用戶差別較大,從而加大了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、裝備化的難度;行業(yè)創(chuàng)新周期也較為漫長,走完技術(shù)的完整開發(fā)周期往往需要12-14年時(shí)間,因而在資本市場顯得缺乏吸引力。
從全球范圍來看,真正成功的水務(wù)公司或者國家,開放式的創(chuàng)新平臺在提升創(chuàng)新效率、加快技術(shù)推廣方面正在發(fā)揮越來越重要的地位,如荷蘭的wetsus(歐洲卓越水處理技術(shù)中心)在技術(shù)創(chuàng)新及孵化方面形成了多專業(yè)、多主體的協(xié)同創(chuàng)新模式,并進(jìn)行高強(qiáng)度支持。
以上為專家座談會整理紀(jì)實(shí)的第一篇內(nèi)容,其他幾位專家的發(fā)言整理將在下篇與您見面,敬請期待!