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北控水务:用AI解读未来新水务座谈会

2023-12-13 17:26:49 作者 : 围观 :165次

摘要:党的二十大擎画了以中国式现代化推进中华民族伟大复兴的宏伟蓝图,标志着一个新的基于生态文明的新发展范式来临。



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党的二十大擎画了以中国式现代化推进中华民族伟大复兴的宏伟蓝图,标志着一个新的基于生态文明的新发展范式来临。全球范围的碳中和共识与行动,彻底地改变传统工业时代形成的发展理念,公用事业领域无人驾驶、黑灯工厂、新零售等未来发展新范式已初见端倪。经过内部长时间的思考和讨论,北控水务提出“未来新水务”这一概念,旨在为水务行业科技创新升级范式,为提升水务行业发展贡献力量,为北控水务未来发展指引方向。


2023年3月3日,北控水务邀请近20位院士、行业主管领导、国家智库专家、勘察设计大师及行业知名专家齐聚一堂,就水务行业未来发展方向、水务行业科技创新、行业领军企业(北控水务集团)发展战略等议题,与行业同仁共创共建研讨未来。


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3月3日上午未来新水务座谈会

从国家宏观视角展望未来

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3月3日下午未来新水务座谈会

从行业发展视角发现未来


纵观本次会议,既不是战略论坛,也不是技术研讨,而是一场跨界融合的头脑风暴。会上首次公开提出“未来新水务”这一新词,ChatGPT却率先给出了自己的解释。


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▲ChatGPT对未来水务的理解——引自李涛专家发言PPT


然而,“一千个读者就有一千个哈姆雷特”,哪个才是未来的哈姆雷特?为此,北控水务的小伙伴们借助一系列AI工具,变革传统会议分析方法,做了一些带有“未来感”的尝试与探索,以期从不同的视角回顾这次座谈会。


首先我们按参会人员发言次序,采用ChatGPT4.0对每位专家的发言,进行了观点提炼。





从国家宏观视角展望未来

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李力-北控水务执行总裁

总结公司过去工作,提出“未来新水务”发展探索与构想,指出行业缺乏颠覆式创新,科技创新有限,环保产业将转向环境产业,他强调基础设施升级至水务2.0,应关注服务、科技、智慧、生态与可持续发展。未来新水务计划通过3-5年项目周期实现目标,整合政企学力量共创共建。

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王浩-中国工程院院士

指出随着AI、智慧化和低碳化的发展,生态文明成为重点。智慧水务、智慧交通等领域面临数据壁垒、大规模与分布式系统选择、智能化带来的就业问题等挑战。传感器技术也将迎来革命,未来要看由谁来领先解决这些问题。



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程鹏-京津冀国家技术创新中心副主任

预测水务行业未来将成为主流市场,市场力量和跨界技术的应用将增强。关键在于占领大应用场景并推动创新,包括技术、商业模式和管理创新。核心技术将发挥更大作用,推动行业在10-15年内取得重大突破。



夏青-中国环境科学研究院原副院长兼总工程师

智慧水务需先具备水务智慧。当前大多数智慧水务系统仅为展示系统和传感器,未与专业结合。建议三步走:先从传感器开始,将数据转化为信息,再实现产生利益。北控应与专家合作,整合水务智慧,逐步实现智慧水务。


张波-中国生态文明研究与促进会会长、原生态环境部总工程师、水生态环境司司长

新水务发展需顺应时代大势、解决突出问题。三大趋势:数字革命推动水务跟进;大国竞争中水务行业相对温柔,可形成共识;水生态环境保护需实现重大转变,由污染治理为主转向系统治理。推进战略转变,为美丽中国建设奠定基础。

李艺-全国工程勘察设计大师、原北京市市政工程设计研究总院总工程师兼副总经理

水务市场增量与城市化率相关。中国城市化率仍有增长空间。市场分为新增供水和存量改造。新增供水市场每年约四五百亿,存量主要包括水厂升级和管网提质增效,涉及万亿级投资。北控水务须加大技术投入,未来发展将从点到面,实现整体效益。

王晓明-中国科学院科技战略咨询研究院产业科技创新研究中心执行主任

新水务将结合基础设施和场景概念,以需求侧牵引技术发展。新水务应与新一代信息技术、生物技术、能源技术及空间技术紧密结合,从第四次工业革命角度重新认识城市和乡村空间。明确技术原理和工程化流程将有助于科技支撑新水务发展。

章林伟-中国城镇供水排水协会会长,原住房城乡建设部城市建设司副司长

建立合理机制解决水务问题至关重要,强调城市水务应采取综合策略而非片面手段。水务一体化需研究体制机制,防止效率低下。当前水资源分配存在问题,应借鉴国外成功经验,实现资源合理利用与生态保护的平衡。


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从行业发展视角发现未来

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王凯军-国家环境评估保护技术管理与评估工程技术中心主任、清华大学环境学院教授

提倡将污水处理厂地下化,整合生态、体育和休闲等功能。未来需改变评价标准,抓住生态文明建设的机遇。在减排、氮回收、再生水利用及热泵技术方面寻求突破,推动传统行业在公共领域改变地位。


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王洪臣-低碳水环境技术研究中心主任、中国人民大学学院教授

未来水务行业需选择科学方法进行系统变革。借助社会环境系统模拟研究水务系统的历史、现在和未来,关注水流与现金流。在统合水费用、提高水利用效率、处理水质和水量问题等方面寻求突破,实现科学预测并探索未来新水务。


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李涛-国际水协会(IWA)战略和发展总监

水务行业受管制、具有垄断属性,创新难以带来超额利润。创新需满足效率提升、成本降低等要求,但受法律红线、资金紧张、实践成本等限制,行业保守。同时,终端用户差异大,标准化和装备化难度增加,创新面临更多挑战。

许国栋-中持(北京)环保发展有限公司原董事长

新水务需求是未来20年中国需要更多的水。环境产业30年的发展已经改善了水环境,但资源不足制约可持续发展。土地资源和水资源是关键,要关注土地肥沃、生态环境和水资源短缺问题,从环境到资源,关乎健康、资源及社会文化。


胡洪营-国家环境保护环境微生物利用与安全控制重点实验室主任、清华大学环境学院教授

新水务的推动力在于需求,主要为发展水和幸福水。解决刚性约束的关键是水的循环利用。新水务应关注工业用水,特别是电子行业。新水务需超越传统给排水,改变污水系统地位。新水务功能应包括治污供水,推动“一带一路”发展。通过跨领域研究,实现颠覆性创新。

郑兴灿-中国市政工程华北设计研究总院总工程师

未来新水务发展需关注不同场景和需求,满足衣食住行安全需求。不同地区有不同水质需求,应针对场景投入研发,提供整体性方案。需求导向下,验证各种技术方法,研发市场上尚未出现的技术,满足不同地区和人群的需求。


王圣瑞-北京师范大学水科学研究院水科学研究中心主任、教授

新水务需关注污水处理厂净水质量稳定性和节能减耗。达标排放仅为基本要求,应充分挖掘水资源和生态属性的价值。水资源在支撑经济社会发展和提升生活质量方面具有不可替代性。实现科技与需求融合,根本性变化是必要的。


施汉昌-京津冀国家技术创新中心环境与资源研究所荣誉所长、清华大学环境学院教授

水务发展应关注生态水环境安全和水资源合理利用。智慧水务平台需加强检测手段、数据采集,并发展国内模型结合AI技术。污水处理厂应朝资源能源中心转变,实现资源化、减排,并利用再生水、太阳能、水热能等。智能技术将助力精准控制与优化运行。

郝晓地-中-荷未来污水处理技术研发中心主任、《Water Research》区域主编、北京建筑大学环境与能源工程学院教授

未来技术发展应以可持续为中心,关注碳中和和磷回收。环境工程不应仅被动地处理末端污染,而应关注源头治理。环境工程未来方向是推动循环经济,实现生态循环,更好地协助生产者管理废物,减少污染。

唐建国-上海市城市建设设计研究总院总工程师

分享了德国污水处理情况,指出德国污水厂数量较少,但服务人口众多。德国是节水国家,人均用水量约为中国一半。德国对污水厂排放标准较为宽松,尤其是小厂。他们采用四五法则评判厂是否超标。


曹业始-新加坡公用事业局(PUB)原污水处理首席专家

为实现2050年碳中和,全球正寻求解决方案。目前,净水处理中存在溶解效率低、颗粒物回收困难等问题。尽管提高除沙效率具有潜在价值,但目前尚未看到成功案例。这一挑战对全球而言仍是难题,有待进一步突破。

周敏-北控水务集团总裁

提出五点发展思考:1.改变重资产投资模式,强化技术研发;2.探讨未来水务发展趋势,实现数据透明化;3.坚持长期可持续发展,关注ESG报告;4.实现从投资型公司到轻资产公司的转型;5.明确发展方向,加强资源投入,希望用北控的实力撬动更大的市场,与整个行业共同推动水务发展,做出实绩。

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AI工具挖掘会议信息


进一步我们对ChatGPT4.0的能力与潜力边界进行了评估,并在与ChatGPT4.0对话的过程中,发现ChatGPT4.0擅长对关键词的提炼及句意的理解,但是不具备关键词归类整理的能力,无法将专家学者的认知汇总成一个统一的具象,无法直观展示数据结果,为此我们采用了4种数字化分析工具的组合方法,实现了关键词提炼、词频统计、数据库构建及可视化展示,其中90%的工作由AI工具完成。


具体采用的工具与方法组合详见以下图表:


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未来新水务座谈会会议信息挖掘技术路径


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未来新水务座谈会专家发言数据库


上图是我们形成的数据库,它将专家学者的认知汇总成未来新水务座谈会统一的具象,数据库展示了词与词,词与专家及专家与专家通过不同词产生的关联关系,进一步结合数据分析,可达到三个目标:


第一

快速找到每位专家的核心观点,并区分专家的哪些观点在座谈会上与其他专家产生了共识或争议,哪些是专家独有的见解。


以下图为例,在数据库中心区域,主要分布着专家研讨争议的焦点问题,在这个区域每个词被不同专家提出,具体关键词涵盖:颠覆、传感器、海水淡化等,而在边缘区域,主要分布着数个扇形区,每个扇形都在向我们展示专家的独特见解,具体关键词涵盖:类脑智能、短流程水循环等。


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第二

挖掘专家观点的内在逻辑与层次信息。以无人、集约、低碳、生态、资源、海水淡化6个关键词为例,基于词频分析,关注度排序依次为资源105次>生态73次>集约37次>海水淡化34次>低碳12次>无人11次;针对高频词“资源”,专家主要聚焦在充分挖掘水资源和生态属性价值、资源能源中心、资源物质回收与循环利用、实现资源合理利用与生态保护的平衡、加强资源投入与关注土地肥沃、生态环境和水资源短缺等问题这6个方面。而从总体词频排序来看,“问题”是专家提到最高频次的词,累计被提到了200余次,利用Python叠加相关性分析,我们获取了与会专家认为制约行业发展问题的关键词相关性排序,其排在前五位的关键词为系统、生态、污水、智慧与机制体制,分别对应以流域要素系统治理统筹推进、生态文明构建、污水(标准、水质水量、资源循环、可持续发展等问题)、智慧水务(与水务智慧、传感器、智慧模型等问题)与机制体制对创新的制约等瓶颈问题。


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第三

凝聚会议共识。基于词频分析,进一步将专家发言总结提炼了6个方向:


1

场景驱动——点亮未来的普罗米修斯之火;

2

机制体制——水务行业的钱学森之问;

3

用水自由——美好生活的蒹葭之思;

4

颠覆性创新——污水处理的海尔迈耶之问;

5

数智赋能——数字水务的赫尔墨斯之翼;

6

生态文明——引领世界的华夏之光。


其中生态文明建设理念不仅是中国的创新,也为全球可持续发展提供了新的思路和路径。在生态文明背景下,未来新水务必须有创新的发展理念和模式,突破旧有狭隘视野,扩大行业内涵和外延,改变目前行业高能耗、高碳排放、低资源回收利用和环境不友好的落后面貌,沿着人与人,人与社会,人与自然和谐的方向发展,将环境基础设施与景观、农业、休闲等要素融合,努力实现水务行业的碳中和、资源回收,形成以碳排放、生态指标和社区满意度等综合评价标准的评估体系,对生态环境保护和可持续发展问题进行深刻的思考和回应,通过探索新型的经济和社会发展模式,建立绿色低碳发展的机制和体系,推进生态文明建设,最终实现经济发展和环境保护的良性互动。



来自AI的彩蛋


最后,分享一个来自AI的彩蛋。在这次小研究中,我们的小伙伴们还向ChatGPT4.0提了一个小问题:


请问你对未来新水务工作有何寄语?

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在日新月异的时代,我们与社会各界共谋新水务的无限可能。如航海家驶向未知大海,我们驾驭时代浪潮,寻找水务创新与突破。挑战困境中,我们见证改变世界的奇迹,让我们携手前行,勇探新水务广阔领域,实现梦寐以求的奇迹。


借ChatGPT4.0的寄语,我们最后附上一句话,与行业同仁共勉:


共同探索未来新水务,

你可以不相信,但你正在看见!


- THE END -



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