2025-01-13 14:33:21 作者 : 围观 :14次
01
发展新质生产力的必然性
1.1 时代发展要求
我国城镇化发展历经20多年快速发展已进入成熟的发展阶段,水务行业的现状基础(见表1和图1)支撑了当前我国66.2%的城镇化率的快速发展。
图1 2002-2022年我国城市管道长度与人均水量对比表1 2022年中国城市水务状况
1.2 行业发展需求
城镇水务行业发展新质生产力是行业自身转型升级的必然选择。尽管城镇水务设施水平已显著提高,但仍存在设施不完善、效率不高等问题,服务质量难以满足城镇居民日益增长的需求。同时,我国城镇水务行业发展不均衡问题突出,城市、县城和乡镇,东中西部地区(按区域经济带将我国 31个省(自治区、直辖市,未包括香港、澳门、台湾)进行东、中、西部地区划分,其中东部地区包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东和海南;中部地区包括山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北和湖南;西部地区包括内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆(不含新疆生产兵团)。)的设施水平显著不均衡、不充分的问题已然明显(如图2)。
图2 2022年城市和县城供水综合生产能力、污水处理厂处理能力对比
当前,科技革命和产业变革正在加速演进,人工智能、新能源等新兴业态不断涌现,量子信息、生物技术等前沿领域不断突破,这给水务行业带来机遇和挑战。同时,美丽中国建设也明确提出了“绿色低碳、环境优美、生态宜居、安全健康、智慧高效”的发展要求,传统的水务行业发展模式已难以满足当前的发展需求,我们应当及时把握时代脉搏,积极推动城镇水务行业新质生产力发展,加速技术迭代革新和产业转型升级,实现行业高质量、可持续发展。
02
城镇水务行业新质生产力发展路径
2.1 加快科技创新
2.1.1 节能降耗
城镇水务行业的用电量占全国用电量比例约为1.2%,从全寿命周期来看,在消费领域也算是重要的行业。在输配能耗效率方面,我们与国际先进水平至少有10%以上的差距;污水处理方面的能耗差距也非常明显,由于污水收集系统的“跑冒滴漏”,污水中蕴藏的能源提取微乎其微。
节能降耗的重点一方面在于“节流”,即以精细化管理为切入点,推动高效设备、药剂、工艺的应用和整体系统的优化,全面降低系统的能源和物料消耗。水泵输配耗电占供水系统总耗电量的80%以上,北京市以“分区调度、区域控压、小区计量”的精细化管理措施,通过应用压力控制技术和独立计量区(DMA)技术,实现每年节水量超3 300万m³,占年供水量3.7%;年节电量超940万kW·h,占年耗电量3.4%。
另一方面在于“开源”,不仅是充分利用厂区空间和区位条件,推进太阳能、风能、水源热泵等绿色可再生能源的应用,而且污水本身就蕴含着丰富的资源和能源,具有巨大的回收潜力。在英、美等国家,污泥厌氧消化率高达60%~100%,是污水处理厂回收有机物化学能的主要方式。而HAO等研究发现污水中可回收的热能是化学能的6~8倍,借助水源热泵可提取出水余温热能,用于污泥干化并向厂内外供热/冷。除此之外,还可对污水中纤维素、磷等进行回收。中国已有多个工程项目,将传统污水厂转变为水源、能源、资源工厂。
2.1.2 绿色低碳
甲烷是仅次于二氧化碳的全球第二大温室气体。污水处理行业的碳排放量占全社会的1%~2%,其排放的温室气体中,CH4和N2O直接排放约占总排放50%~60%,是高增温潜势温室气体的主要来源之一。
我国城镇污水收集系统还在大量采用化粪池,化粪池中污水降解会产生CH4和CO2等温室气体,形成的直接碳排放量已与污水处理厂直接碳排放量相当。LEVERENZ等采用静态通量室法测算出通过化粪池每人每天排放温室气体有包含甲烷10.7 g,二氧化碳335 g,氮氧化物0.2 g。同时,化粪池会截留污水中有机污染物,使污水厂进水有机污染物浓度降低、碳氮比失衡。据统计,目前我国城镇污水厂为实现一级A及以上、一级B排放标准,外部碳源的平均投加量分别为30.30、22.15mg/L。外加碳源不仅增加了污水厂的运行成本,也加剧了碳排放量。HUANG等核算了污水处理厂包括运输、污水处理、污泥处置全范围的温室气体排放,温室气体排放量增速是污水处理量增速的3.13倍。
2.1.3 智慧水务
智慧水务作为智慧城市的关键构成要素,依托数字化技术,对城市供水与排水设施的全过程进行实时监控,以便及时发现并处理问题,让城市的保供、保畅、保安全的能力大幅度提高,以智慧手段提高城市的韧性,推进城市生命线安全工程建设。
中国水协积极响应和落实党中央、国务院关于数字中国建设的顶层设计,组织编制了《城镇智慧水务技术指南》,创新性提出“城镇水务信息模型(CIM-water)”概念,明确城镇水务以数字化为底座、以智能控制为引擎、以智慧管控为目标的内涵,统一认识和路径,对行业推进城镇智慧水务建设提供指导和启发。
2.1.4 新技术、新材料、新装备
在当前传统处理技术与现代科技飞速交融的新时期,新技术、新材料、新装备作为水务行业革新的重要基础,其研发与推广应用对于提升水务系统的效率和性能至关重要。
新技术通过对现有技术的深度优化与前沿领域的积极探索,实现技术的螺旋式上升和迭代升级,从而推动行业向更高效、环保、智能化的方向发展。新材料致力于研制并推广应用成本低廉、高效稳定、易于再生利用且环境友好的水处理药剂、填料等,如以污泥为原料的生物炭基材料、可选择性富集优势菌群的生物材料、结合不同材料优势的复合材料等都是研究和开发的热点和重点。新装备则向高效智能化、模块化、集成化方向迈进,不再是孤立的单元,而是集成物联网传感、自动控制、数据管理等多学科成果的高度集成工控智能化系统,在工业废水处理、农村远距离小水量处理或应急等场合多有应用。
2.2 加快发展方式创新
2.2.1 安全高效与系统集成
以往在饮用水安全上,我们过于关注给水厂的提标改造,却忽视了供水安全“最后一公里”瓶颈问题。《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)的终极对象是用户龙头水达标,它依赖于水源保护、水质净化、输配水管道安全以及调压设施等多个环节的系统保障。借助国家《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,供水企业需“前进一步”,落实城镇供水“最后一公里”主体责任。结合城市更新,从“最后一公里”着手,对二次加压供水设施附加水质净化功能,以及后续采用不锈钢管材、表具等进行更新改造,确保用户龙头水的水质安全。
排水治理系统的碎片化问题突出,层级管理、条块运营切断了系统性,不仅降低了效率,还增加了运营成本和管理难度。“源-网-厂-河”一体化的建设和运行管理理念已被广泛认同,但目前能实现系统化运行管理的城市不足5%,亟待破局。北京坝河流域通过一体化运行管理的尝试,流域系统内各污水厂年度平均电耗下降5%,年运行成本下降约700万元,吨水成本节省约0.04元,流域年度溢流水量减少约60%,效率、效益显然。
2.2.2 环境友好与生态宜居
当前城市面临的诸多问题,如热岛效应加剧、局部气候变化导致的极端降雨事件,以及内涝灾害频发,很大程度上是由于传统发展方式对水循环和水文规律重视不足所致。自然地貌条件下约70%左右的降雨可以通过自然下垫面滞渗到地下,缓解内涝并补给地下水,但城市建设过程中大面积的下垫面被硬化,地表透水性大幅降低,大部分的降雨形成地表快速径流进而导致灾害。
海绵城市的理念其核心在于通过保护自然水文循环过程实现水生态、水环境的改善。通过多年的海绵城市建设的试点、示范已初步形成了一整套技术体系(如表2),以绿色设施作为微排水系统进行削峰、错峰,延缓和降低径流峰值,减轻排水管网压力,在实现小雨不积水的同时,也涵养了城市生态;以降雨强度3~10年一遇的市政排水管渠作为小排水系统,实现大雨不内涝;以降雨强度20~100年的排涝除险系统作为蓄排并举的大排水系统,与城市外洪防治系统有机衔接,实现极端天气下安全有保障的排水功能。
表2 海绵城市建设技术体系
海绵城市的建设通过试点、示范,不断探索与国情紧密结合的可复制、可推广的制度、经验和做法,逐渐使其成为城镇化建设的标准配置,助力加快我国城镇化建设方式转型,为构建环境友好和生态宜居的美丽城市提供坚实支撑。
2.2.3 均衡发展和标杆引领
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出了“两横三纵”的城镇化发展战略布局,以19个城市群等经济发展优势区域为重点,带动全国城镇化的发展;同时,县镇(特别是常住人口20万以上的重点镇)作为推进新型城镇化建设重要载体,是行业均衡发展的重点。
《中共中央 国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》和《关于推进污水处理减污降碳协同增效的实施意见》等文件都提出建立绿色低碳标杆水厂。在推动城镇化发展的过程中,通过标杆项目发挥示范作用,引导整个行业向更加绿色、低碳、高效的方向发展。标杆引领的作用不仅体现在技术层面,更是发展方式的引领和创新。中国水协也在积极树立行业典型工程项目案例,总结和推广标杆项目的实践经验,推动行业技术进步和转型升级。
2.3 加快体制机制创新
2.3.1 厘清政府监管与专业化运营关系
当前,城镇水务行业管理体制特点呈现条块化,影响整体效能的发挥。而工程项目本身具有高度系统化特点,要求各个环节、各个要素之间的紧密衔接和高效协同。城镇水务作为市政公用行业,工程运营的专业化和规模化是必然趋势。因此,在政府管理体制框架下,应积极探索科学的系统运营管理机制,以实现运营的高效率、高质量、低成本。在改革中,持续完善和推动管理机制,达成政府监管与专业化运营的有效协同。
2.3.2 清晰自然垄断与市场竞争关系
城镇水务行业具有自然垄断的特点,国家发展改革委等部门发布《关于清理规范城镇供水供电供气供暖行业收费促进行业高质量发展的意见》,对行业规范收费、完善机制、提升服务等方面做出指导。同时,中国水协积极响应,印发了《关于增强城镇供水行业公共服务意识 强化行业自律的指导意见》,为行业处理自然垄断与市场竞争关系提供指引。
在确保城镇水务公益性质的基础上,行业积极探索引入市场竞争机制,提高行业运营效率与服务水平。应鼓励地方积极探索政府购买服务、特许经营等多元化市场机制,吸纳社会资本参与城镇水务设施建设与运营服务。通过市场机制优化资源配置,推动行业企业间的良性竞争,加速产业升级,实现优胜劣汰,促进城镇水务行业的整体高质量发展。
2.3.3 推动规划、设计、建设、运营、监管体系化
为了全面提升城镇水务行业的发展质量和效率,必须强化系统化和体系化思维,完善规划、设计、建设、运营和监管体系的各个环节。
规划作为顶层设计,在城市发展中起着战略引领和刚性控制的重要作用。《中华人民共和国城乡规划法》为城市总体规划赋予法定地位。专项规划是城乡总体规划的组成部分,是对城乡要素系统中的某一类或若干类专门设施进行系统性的空间布局规划,是相关设施、项目布局与建设的依据。加强城镇水务专项规划的研究至关重要,否则无法将水务专项规划的研究内容纳入总体规划中,以指导控制性详细规划及落实建设性规划,导致城镇水务政策支持缺失、项目储备不足、投资风险增加等诸多问题。因此,城镇水务行业从规划设计到建设运营,都应提前介入,以避免被动局面。应确保水务专项规划与城市总体规划的协调一致,构建更加系统、高效、协调的城镇水务发展空间并留有余地,为行业的可持续、高质量发展奠定坚实基础。
2.3.4 推动行业数据市场资产化
以数据为新型生产要素的数字经济逐步成为拉动我国经济增长的主引擎,据国家统计局,2023年数字经济核心产业增加值估计会超过12万亿元。数据要素价值受到广泛关注,数据资产化成为实现数据价值,推进城镇水务行业数字化转型的关键环节。
《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》[国办发(2014)27号]文件中,第五条指出“涉及国家秘密的地下管线信息,要严格按照有关保密法律法规和标准进行管理。”相关部委和地方发布对应政策文件,要求涉及地下管线、附属构筑物的相关数据均属于保密数据,不可在外网展示和应用。然而,数据的流动是促进数据价值释放的关键,并且数据资产的价值不仅来自本身还有二次利用,数据的开发重复利用可以提升数据质量、激活数据潜能,进而促进智慧水务发展、数字化系统建设和数字孪生等。
数据与其他生产要素的不同之处在于其有乘数效应,政策的保障可以提高数据流动性,促进数据价值释放。这要求创新管理机制,探索建立数据要素市场化生态系统和数据分级分类管理制度,推动形成统一的、可执行的数据脱密脱敏规范及标准,构建基于可信数据要素的市场化数据运营平台及其高效、严密的监管体系,以科技、政策、制度的多重保障,解决数据保密与大数据应用之间的平衡挑战,实现数据安全与发展的统一。
2.3.5 理顺价格机制
水价是撬动行业发展的重要杠杆,科学合理的定价对促进节约用水、保护水生态环境、保障城镇水务行业健康可持续发展至关重要。2021年8月,国家发改委和住建部出台《城镇供水价格管理办法》《城镇供水定价成本监审办法》,建立了全要素、全过程、全寿命周期的城镇供水价格的定价机制,进一步规范了定价原则、方法、调价程序,以及水价分类与计价方式、规范供水企业服务收费行为等,当前重点在于推进这些政策的落地实施。我国城市水价的调整是地方事权,各地应及时根据当地供水发展需要、水资源状况、水环境治理要求、供水服务成本等,及时按照中央政府制定的水价管理办法和调价周期予以落实,避免因价格机制实施不畅导致企业或政府财政负担加重。
目前的污水价格实际仅局限于污水处理费,未包括污水收集环节,并不是覆盖污水建设和运营全过程、全成本、全寿命周期,并合理收益的城镇污水价格机制。价格机制的不完整也客观造成排水行业管理碎片化、管网短板突出、再生水和污泥资源化受限等一系列问题。当前应积极建议相关部门调整城镇污水费的价格机制,构建涵盖污水全收集、全处理及污泥处理等全链条、全要素、全寿命周期的成本合理化污水价格体系,促进排水行业的系统性整合与资源化转型,推动污水治理健康发展。
2.3.6 适度推动产业集中度
产业集中度是对整个行业的市场结构集中程度的测量指标,它用来衡量企业的数据和相对规模的差异。当前水务行业的产业集中度相对较低,呈现小、散、乱、差,在运营效率、投融资能力、成本管控、服务质量、管理水平等方面参差不齐。以供水行业为例,根据中国水协《2022年城镇水务统计年鉴(供水)》,统计有1 338个供水企业(如表3),供水规模小于3万m³/d的水厂有900多家,占比34.9%,供水能力仅占总供水能力的4.6%,这距离成熟的产业模式相距甚远。适度提升产业集中度,将对行业提高运营效率、优化服务质量、提升管理水平等产生积极作用。
表3 供水行业集中度分析
适度提升产业集中度,在价格政府管控的原则下,通过规模经济效益,实现资源的优化配置,降低单位运行成本,提高运营效率和服务质量,增强行业整体竞争力,也有利于城乡统筹、协同发展。我们可以研究借鉴国外成功经验,结合国情和体制机制,先以地级市为单元探索局部统一大市场,适度推动产业集中度和城乡统筹、协同发展,实现公共服务均等化。
2.4 加快人力资源机制创新
人才既是创新的发起者,也是技术应用的实践者,是形成新质生产力最活跃、最具决定意义的能动主体,也是推动行业新质生产力发展的关键。随着科技革命和产业变革的加速演进,人才需求大幅改变,人力资源机制也应创新调整,以构建更加全面、多元、多层次的人才培养体系。
一是紧跟时代步伐,强化复合型人才的培育与引进。不仅要聚焦水务本身,还应广泛涉猎如信息技术、大数据、人工智能、环境科学、金融管理等多领域知识,培养具备跨学科思维能力、创新能力和数字化能力的复合型人才队伍,以适应新时代的快速发展与科技创新;二是加强管理型人才的综合素质,选拔与培养具备市场洞察力、战略规划能力、团队协作精神及风险管理能力的人才,以应对复杂多变的市场环境;三是重视基层技术工人的技能提升与职业发展,他们是行业的基石,其技能水平直接关系到行业发展的质量和效率。中国水协通过设立技术工人职业技能培训和认定、开展职业技能大赛等多种形式,在带动和互助中有效推动行业总体技能水平提升。
03
小 结
推动城镇水务行业新质生产力发展,科技创新是灵魂,能够催生新产业、新模式、新动能;生产关系是保障,发展方式创新推动行业从传统粗放式经营向集约化、绿色化、可持续化方向转型,体制机制创新推动行业建立适应新时期、新质生产力发展要求的生产关系;人才是关键,人力资源机制创新为行业持续发展提供坚实的人才支撑,确保行业能够适应未来的发展需求,实现行业高质量、可持续发展。
在新质生产力的驱动下,城镇水务行业必将推动产业业态变革与升级,实现水务行业生产要素与生产关系的重构、服务模式与应用场景的探索创新、价值产业链的延伸和再创新,为水务行业的高质量、可持续发展注入强劲动力。