黨的十九大提出,要滿足人民日益增長的美好生活需要,黨的二十大提出,要以中國式現(xiàn)代化全面推進中華民族偉大復興。近年來,我國不斷對高質(zhì)量發(fā)展提出新的要求。對于供水行業(yè)來說,供水服務已經(jīng)不滿足于聚焦于水質(zhì)、水量這些最基本的服務保障,如何用服務的升級,去滿足人民對于“美好”的感知,成為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心內(nèi)容。
在高質(zhì)量發(fā)展的道路上,供水行業(yè)仍有很多難題亟待解決。比如二次供水環(huán)節(jié),在如今,因二次供水設施建設質(zhì)量、運維不善導致的居民用水問題、水質(zhì)問題的現(xiàn)象屢見不鮮,讓居民、水司都很頭疼。
提升居民的“龍頭水”質(zhì)量是社會、供水行業(yè)多年討論的難點和重點。行業(yè)期待出臺政策法規(guī)力度再大一些,對供水企業(yè)的責權(quán)、價費進行進一步理清的同時,也在期待一些創(chuàng)新性技術(shù)從根本上讓二供管理實現(xiàn)系統(tǒng)、智慧,降低運營成本,實現(xiàn)城市高品質(zhì)供水目標。
二次供水環(huán)節(jié)的糾結(jié)與管理難點
為了給百姓的龍頭水提供更多保障,近年來國家和地方均鼓勵供水企業(yè)接管二次供水管理工作。在水司的陸續(xù)接管下,我國二次供水環(huán)節(jié)的建設標準、設施品質(zhì)、運維與管理專業(yè)化程度均有所提高。
而在二次供水存量設施的批量改造過程中,由于各地基礎不一,社會環(huán)境不同,情況復雜,影響因素較多。同時由于過去供水公司介入少,缺乏前期對于建設過程的規(guī)范監(jiān)督,部分開發(fā)商為了節(jié)約成本,建設質(zhì)量也是參差不齊,后期的管理也成了難題。
在供水高峰期時,水廠供水能力不足,管網(wǎng)壓力低,造成部分區(qū)域缺水,在用水高峰時段容易發(fā)生“搶水”現(xiàn)象,導致居民做飯難、洗澡難,生活受到影響。供水企業(yè)不僅要投入大量的人力、物力、財力去處理相關問題。而在供水低峰時期,水廠供水能力又過剩,富裕的供水能力無法得到充分利用,造成了能源、資源的浪費,大大影響了整個供水系統(tǒng)的運行效率。
這些問題直接導致二次供水設施運維成本一直居高不下。根據(jù)《二次供水專題研究報告(2022年版)》顯示,我國二次供水環(huán)節(jié)運營成本原則上包括日常維護、設施折舊、大修等費用,若加上所需的動力費(電費),每噸水成本基本超過1元,增加了水司的正常運營成本。
因此,有關部門也在一直思考這部分服務成本,能否合理且及時的回收,在保障二次供水設施穩(wěn)定運行的同時,一定程度減輕供水企業(yè)經(jīng)濟負擔。如目前各地方根據(jù)自身情況,出臺了一些二次用水設施運行維護收費辦法。
如在新建項目中,開發(fā)單位按照一定時間范圍向供水企業(yè)一次性支付一定運管費用,如一些地區(qū)選擇將二次供水設施的運行維護管理費用計入供水企業(yè)運營成本,期望通過下一輪的水價調(diào)整予以彌補等等……盡管如此,有業(yè)內(nèi)人士指出,由于我國目前的水價調(diào)節(jié)機制存在調(diào)整周期長、且只注重彌補過往成本等問題,對于二次供水規(guī)模較大的城市而言,此種方式會使水價倒掛現(xiàn)象更為嚴重,從而加劇供水企業(yè)虧損,在一定方面不利于供水行業(yè)的發(fā)展。
對于這些二供方面讓人頭疼的難題,行業(yè)在呼吁國家相關法律法規(guī)進一步完善的同時,如何對二供環(huán)節(jié)供水設施進行優(yōu)化、提高其運行管理水平,已經(jīng)成為行業(yè)迫切的課題。
集約化、綠色化趨勢下,錯峰調(diào)度技術(shù)有什么優(yōu)勢?
為了實現(xiàn)二次供水環(huán)節(jié)的高標準、可持續(xù)發(fā)展,在二供建設環(huán)節(jié)上,不少城市地區(qū)陸續(xù)開始了一些突破性的實踐。如部分地區(qū)率先進行了標準化泵房試點工作,規(guī)范了二次供水設施的標準化建設,推進專業(yè)化運行維護與管理,部分地方還將未來城市直飲水布局同步納入考量。
在這樣的產(chǎn)業(yè)升級背景下,集約化、智慧化、綠色化成為二供產(chǎn)品的主要發(fā)展趨勢,一些創(chuàng)新性技術(shù)也有了更好的發(fā)揮空間。其中利用智能控制領域的相關理念和方法,對整個城市供水系統(tǒng)進行優(yōu)化調(diào)度,實現(xiàn)更加集約智慧化的管理,是近年來行業(yè)重點討論的熱點。
如以智慧化為基礎的錯峰調(diào)度供水技術(shù),多年來已經(jīng)在各地方供水系統(tǒng)中開展了應用實踐,節(jié)能錯峰智慧供水系統(tǒng)是其中的典型。據(jù)了解,該系統(tǒng)通過智慧匹配區(qū)域中每一條管網(wǎng)的合理水量,對供水進行統(tǒng)籌調(diào)度,目標是最大化釋放系統(tǒng)調(diào)蓄潛能,提升供水管網(wǎng)配水調(diào)節(jié)能力,緩解高峰時期供水管網(wǎng)運行壓力。
如前面提到的水量、水壓問題,節(jié)能錯峰智慧供水系統(tǒng)的基本原理是在居民用水的高峰期時將水箱閥門開度減小或者關閉,優(yōu)先使用水箱內(nèi)的水供給加壓區(qū)用戶,而在低峰期時利用水廠富余供水能力,將水箱內(nèi)的水補滿。依托智慧化的加持,供水服務范圍內(nèi)每個泵房之間產(chǎn)生通信,實現(xiàn)了從全局視角出發(fā),統(tǒng)籌調(diào)度區(qū)域內(nèi)的所有泵房,提高水司供水能力,從根本上解決“搶水”問題,改善居民的用水體驗。
節(jié)能錯峰智慧供水系統(tǒng)的另一大優(yōu)勢還在于保證正常供水的同時,能降低各種消耗。比如對供水總量進行削峰填谷,在低峰期時,水廠的供水能力有富余,錯峰系統(tǒng)可以改變水廠配水模式,通過轉(zhuǎn)移部分日間配水任務至夜間用水低谷期,將水廠供水能力實現(xiàn)充分的利用。這樣做可以實現(xiàn)水廠生產(chǎn)活動的錯峰用電,最大程度優(yōu)化能源的利用率,可以作為供水企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能降耗的重要手段,實現(xiàn)行業(yè)的綠色發(fā)展。
智慧錯峰供水能創(chuàng)造多大效益?以合肥水司為例
基于智慧錯峰供水的種種優(yōu)勢,不少水司已經(jīng)將這項技術(shù)引入日常管理,并在實踐中創(chuàng)造了實實在在的經(jīng)濟效益和社會效益。
其中在二次供水接管改造起步較早的合肥市,由于接管的二次供水泵房數(shù)目逐年增多,為了緩解早晚高峰供水壓力,提升供水的穩(wěn)定性,經(jīng)過充分調(diào)研,合肥供水集團自2015年開始,對合肥市部分泵房和終端進行了錯峰改造。
合肥水司根據(jù)用水時段、水箱水位高低對水箱進水進行控制,實現(xiàn)了二次供水泵房低峰蓄水、滿足用戶需求的錯峰供水自動調(diào)控模式,經(jīng)過分批次的對接管泵房的全面改造,實現(xiàn)了合肥市供水能力的大步提升。
為了實現(xiàn)更加集約化、智慧化的管理,近年來合肥供水集團開始在個別區(qū)域系統(tǒng)中加入智能控制,通過云平臺實現(xiàn)區(qū)域化的統(tǒng)籌調(diào)度。與單個泵房的錯峰調(diào)控不同,區(qū)域化統(tǒng)籌調(diào)度從供水管網(wǎng)整體運行工況視角出發(fā),首先通過模型精準預測各個小區(qū)未來用水量,然后以用水量預測為基準、以均衡供水管網(wǎng)負載為目標,綜合考慮供水系統(tǒng)各項邊界條件,實時生成控制指令,動態(tài)調(diào)節(jié)各調(diào)蓄設施,實現(xiàn)供水流量削峰填谷,管網(wǎng)壓力平衡穩(wěn)定。
基于這項統(tǒng)籌調(diào)度技術(shù),合肥供水集團在二供“水質(zhì)、水量、水壓”等核心環(huán)節(jié)為居民用水提供了堅實保障,實現(xiàn)了“精調(diào)細控、穩(wěn)度高峰”的目標。
圖1. 區(qū)域統(tǒng)籌調(diào)度實現(xiàn)供水流量削峰填谷,高峰期流量削減24.84%
圖2. 區(qū)域統(tǒng)籌調(diào)度實現(xiàn)管網(wǎng)壓力平衡穩(wěn)定,單日壓力波動降低41.88%
圖3. 區(qū)域統(tǒng)籌調(diào)度充分利用水箱調(diào)蓄能力,水箱利用率高達94.52%
以該技術(shù)為支撐,合肥供水集團在二次供水建設環(huán)節(jié)形成了諸多突破,在全國范圍內(nèi)打造了二次供水標準化泵房和智慧錯峰調(diào)蓄示范點,同時主編安徽省首個《新建住宅二次供水泵房建設標準》、《節(jié)能錯峰智慧供水系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程》,成功打造了二次供水的“合肥模式”,用創(chuàng)新的技術(shù)應用,推動了合肥供水事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
有專家指出,目前二次供水環(huán)節(jié)水司采用水箱變頻供水、疊壓供水和屋頂水箱供水三種方式的居多,其中水箱變頻供水方式對市政管網(wǎng)基本無沖擊,能夠較好地保障用戶用水的穩(wěn)定性,頗受水司青睞。但是水箱變頻供水存在用水低峰期水箱使用率較低,導致水齡變長不利于水質(zhì)安全,在用水高峰期又會出現(xiàn)與用戶“搶水”等一系列問題,智慧錯峰供水技術(shù)能較好地解決這一問題。采用該技術(shù)能實現(xiàn)優(yōu)異的產(chǎn)業(yè)和社會效益,將為國家“碳達峰、碳中和”目標提供有力支撐,未來發(fā)展前景十分可觀。
編輯:王媛媛
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