雨污管网技术与产业发展 北京北排能源科技有限公司总经理王绕首先“盘点”了我国的管网资产,介绍包含泵站在内的相关基础设施的存量、建设现状、发展趋势等。从排水管网全生命周期出发,逐一分析各环节的技术产品发展、应用和创新,随之形成的产业格局与发展模式。结合企业实践,展示企业主体历经的管网资产管理—专业化管网维护—技术产业统筹发展的阶段,以及在探索创新引领、高质量发展的产业发展范式方面的探索与成效。 一、
雨污管网技术与产业发展
北京北排能源科技有限公司总经理王绕首先“盘点”了我国的管网资产,介绍包含泵站在内的相关基础设施的存量、建设现状、发展趋势等。从排水管网全生命周期出发,逐一分析各环节的技术产品发展、应用和创新,随之形成的产业格局与发展模式。结合企业实践,展示企业主体历经的管网资产管理—专业化管网维护—技术产业统筹发展的阶段,以及在探索创新引领、高质量发展的产业发展范式方面的探索与成效。
一、我国管网资产整体状况
1.管网、泵站存量情况
根据相关统计年鉴,截至2021年底,我国城市排水管网长度达到87.23万/公里,较2020年增长8.67%,其中污水管道、雨水管道和雨污合流管道长度分别为40.06万公里、37.92万公里、9.25万公里,占比分别为45.92%、43.47%和10.61%。截至2021年底,我国城市建成区排水管道密度为12公里/平方公里,城市人均污水收集管道长度为0.88米/人。排水泵站方面(由于目前未掌握2022年数据,这里引用2018年相关统计数据),我国排水泵站为5114座,其中污水泵站3036座,排水能力1.52万立方米/秒;雨水泵站1747座,排水能力3.59万立方米/秒;雨污合流泵站331座,排水能力0.45万立方米/秒。
2.排水管网建设现状
从管网材质来看,混凝土管、PE波纹管占主流。
从管网建设整体发展情况来看,管网建成数量逐年增加,增长率逐年减少;污水管道和雨水管道逐年增加,合流管道逐年减少,且占比逐年减少。从发展趋势上,建成区如一线城市主城区管网建设趋于稳定,逐步向管网修复方向发展;其他城市仍处于管网设施不够完善阶段,管网建设快速发展,主要业务为雨污分流改造、截污工程建设等。
管网技术产业发展情况
从排水管网全生命周期看,排水管网技术产业主要包括排水管网项目建设技术,建设阶段施工技术;排水管网检测、监测技术,用于施工验收、移交验收、运营管理等;非开挖修复技术,用于管网结构性缺陷处理;管网养护技术,用于管网日常运行维护、功能性缺陷消除;管网智慧管控技术,用于智慧感知、科学调度,提高效率、降低成本。
1.管网建设
个人判断其未来发展趋势将体现在:实施单位向管理规范、服务优质、成本低方向发展;强度高、密封性好的管材将发展迅速;特殊地质设备还比较欠缺,发展潜力巨大,比如长江沿岸城市开挖地质条件不利,需要特殊设备解决施工问题。
2.管网检测监测
后续发展中,在线设备需要更加准确、稳定、降成本,管道检测设备智能化水平不断提升。
3.非开挖修复
近年来整体发展非常迅速,特别是设备材料国产化程度不断提高,为相关产业发展带来契机。整体发展趋势上,还是国产化基础上的成本进一步降低。
管网养护
目前发展较成熟,一些国产设备也非常先进。未来应该是自冲洗、免维护设备逐步得到推广,新能源疏通车等设备应该也是一个方向,传统设备主要使用汽油、柴油,污染严重。
5.智慧管控
相关技术和产业包括感知系统、管控平台、生产调度系统、数字管理等,此前发展一度过热,正慢慢趋于理性。个人判断未来应该由运营方或者使用单位主导智慧建设,生产与智慧匹配,“为了智慧而智慧”将难以持续。
三、管网技术链产业发展范式
传统的发展范式主要是传统资产管理,“九龙治水”、家底不清、状况不明,失养、失修等现象较为普遍。行业过去十年开始逐步向专业运维模式转变,整体上属于“止损、还账、满足基本保障。我认为,产业统筹是未来发展方向,通过专业运维+产业协同,保障度高、针对性持续创新,引领高质量发展。
1.案例1 北排集团产业发展范式
北排是北京中心城区水环境治理特许经营企业,在近20年高速发展中,通过不断应对运维保障挑战、克服困难,持续完善产业链。目前下设6个产业创新性子公司,通过对产业板块布局,有效支撑和保障整体运营和保障工作。其中,北排建设正在从传统雨污水管网、污水处理厂工程施工设施建设,逐步调整业务方向,聚焦污泥处理处置和资源化利用、非开挖修复设备材料国产化等;北排装备,聚焦非标、特殊需求的专用设备开发制造等;北排能源作为集团能源业务统一平台,涉及再生水利用、水源热泵、有机质利用、分布式光伏业务等;北排设计包含排水系统专项设计、高端咨询服务业务等;北排科技设立污水深度处理与资源化国家工程实验室,利用全国再生水安全技术中心,国内排水企业首个博士后工作站。
2.案例2 深圳坪山排水公司
深圳坪山排水公司是2019年由北排和当地城投公司合作共同成立的轻资产公司,通过集团优势产业链同步服务深圳,将北京经验与深圳需求相结合,逐步实现产业协同。2021年,实现城区源-厂-河-网-库一体化管养构建,在水环境治理上取得积极成效,在服务、生态、智慧、融合等方面实现变革,得到当地政府高度认可。
四、管网产业展望
当前,我国管网产业发展还存在挑战与不足,突出表现为:产业链粗放、统筹不够紧密;相比其他行业,利用新技术改变传统模式的进程还不够快;管网城市安全保障度需要提升;双碳背景下管网能源开发和减排需要重视和推进。
排水系统化运营模式
源—厂—网—河一体化运维将有效促进产业统筹、系统管理、科学调度、降低成本,打造城市精细管理样板。
2.生产作业模式转变
一方面,以GIS为基础的调度中心建设,以调度中心为枢纽的数字化管理模式构建,包括设施数字化,生产数字化,服务标准化等急需加强。另一方面,通过现代手段改变传统作业模式,开展免维护技术产品研发创新,以无人机(船)、机器人等替代传统作业模式。
3.城市安全系统管理
包含地陷管理、区域洪涝风险评估、构建立体安全管控体系等。其中,地陷管理目前非常粗放,而随着地下空间开发越来越多,风险不断提升,需要开展全流程密切跟踪精细管理,排查事故隐患;立体安全管控涉及空中无人机使用、地面优化防汛布控、地下预警提前感知等,目前业内已经有了尝试,但效果还有待显现。
3.管网温室气体减排
通过优化排水管网运营、改善水力条件、配套调度设施等系统优化方式,减少管网系统甲烷排放,以及甲烷提取利用等,将是产业发展的一个方向。
4.管网能源开发
污水是能量的载体,通过管网赋能,构建能源性管网,推动排水企业从城市污水输送向城市能源输送、从水务行业下游向供热行业上游转变。
转载:城科会水分会
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