實現碳(tan)達峰、碳(tan)中和是一場(chang)廣泛而深刻(ke)的經濟(ji)社會系統性變革，水(shui)務行業(ye)作為供排水(shui)民(min)生保障類行業(ye)，也(ye)需(xu)要加快綠色(se)低(di)碳(tan)改造，盡快轉型構建新(xin)業(ye)態與新(xin)模(mo)式。
污(wu)水(shui)(shui)處理是水(shui)(shui)務(wu)行業(ye)(ye)的主(zhu)要板(ban)塊，雖然與能(neng)源(yuan)、工業(ye)(ye)、建筑、交通等部門相比(bi)(bi)，污(wu)水(shui)(shui)處理行業(ye)(ye)產生的溫室(shi)氣(qi)(qi)體(ti)排放(fang)(fang)比(bi)(bi)重(zhong)較小(xiao)，但其(qi)單位(wei)產值能(neng)耗高(gao)，屬于能(neng)源(yuan)密集(ji)型行業(ye)(ye)，且排放(fang)(fang)的主(zhu)要為甲烷、氧化(hua)(hua)亞氮(dan)等非二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)溫室(shi)氣(qi)(qi)體(ti)，深度減(jian)(jian)排難度大(da)。因此(ci)，我(wo)國水(shui)(shui)務(wu)行業(ye)(ye)應當(dang)以實(shi)現碳(tan)(tan)中(zhong)和目(mu)標(biao)為契(qi)機，開(kai)發綠(lv)色低碳(tan)(tan)和可持續新型工藝，挖掘碳(tan)(tan)減(jian)(jian)排潛(qian)力，達(da)到減(jian)(jian)污(wu)與降(jiang)碳(tan)(tan)協同增(zeng)效的目(mu)的。
我國水務行業邁向碳中和的挑戰
1978年(nian)(nian)-2019年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)城市污水(shui)處(chu)理(li)廠(chang)的(de)(de)(de)數(shu)量(liang)(liang)從36座增(zeng)(zeng)長到(dao)2471座，相應(ying)地，日處(chu)理(li)能力(li)也由64萬(wan)立方(fang)米提(ti)升到(dao)1.79億(yi)立方(fang)米，城市污水(shui)處(chu)理(li)率(lv)從1991年(nian)(nian)的(de)(de)(de)14.86%提(ti)高到(dao)2019年(nian)(nian)的(de)(de)(de)96.81%。2005年(nian)(nian)-2014年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)城鎮污水(shui)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)室氣體(ti)(ti)排(pai)(pai)放(fang)量(liang)(liang)由23.65萬(wan)噸(dun)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳當(dang)量(liang)(liang)，增(zeng)(zeng)長到(dao)129.4萬(wan)噸(dun)二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳當(dang)量(liang)(liang)。盡管水(shui)務(wu)行(xing)業的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)室氣體(ti)(ti)排(pai)(pai)放(fang)量(liang)(liang)有限(xian)，但大(da)(da)部分屬(shu)于(yu)非二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳溫(wen)(wen)室氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)甲(jia)(jia)烷(wan)和氧(yang)(yang)化(hua)(hua)亞氮，污水(shui)處(chu)理(li)行(xing)業也被列(lie)為甲(jia)(jia)烷(wan)的(de)(de)(de)第六(liu)大(da)(da)排(pai)(pai)放(fang)源和氧(yang)(yang)化(hua)(hua)亞氮的(de)(de)(de)第三大(da)(da)排(pai)(pai)放(fang)源，并且甲(jia)(jia)烷(wan)和氧(yang)(yang)化(hua)(hua)亞氮的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)溫(wen)(wen)效(xiao)應(ying)分別(bie)是二(er)(er)(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳的(de)(de)(de)21倍和298倍。
水務行業如(ru)何規(gui)劃實現碳中(zhong)和目標，是一項非(fei)常(chang)緊迫和充滿挑戰的(de)任務。
一是從業(ye)人員(yuan)對水(shui)務(wu)行業(ye)實現碳(tan)中(zhong)和(he)的(de)(de)認(ren)識(shi)不(bu)足。傳統污(wu)水(shui)處理(li)(li)(li)(li)關(guan)注廢物處理(li)(li)(li)(li)，其本質(zhi)是以(yi)能耗換水(shui)質(zhi)。未來污(wu)水(shui)處理(li)(li)(li)(li)則是將(jiang)能源(yuan)與(yu)資源(yuan)回(hui)收視為實現水(shui)務(wu)部門碳(tan)中(zhong)和(he)的(de)(de)重(zhong)要手段，不(bu)僅是實現污(wu)水(shui)處理(li)(li)(li)(li)廠的(de)(de)能量(liang)平(ping)衡(heng)或能量(liang)自給，還要統籌考慮材料設(she)備加工、污(wu)水(shui)處理(li)(li)(li)(li)能耗與(yu)物耗、污(wu)泥處理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)運輸與(yu)利(li)用等全生命(ming)周期的(de)(de)排放。
二是(shi)(shi)水務行業實現碳中(zhong)和(he)的技(ji)術儲備(bei)有(you)(you)待(dai)完(wan)善。我國(guo)污水處理(li)與(yu)發達國(guo)家存(cun)在較大差距(ju)，尤其是(shi)(shi)農(nong)村污水處理(li)仍存(cun)在諸(zhu)多制約因素。如農(nong)村污水具有(you)(you)水量水質變化大、缺(que)乏專業運(yun)營人員、單位能耗較高等特點，處理(li)技(ji)術較為(wei)低端(duan)、粗放，且農(nong)村實際(ji)情況與(yu)發達國(guo)家迥異，無(wu)法移植發達國(guo)家已有(you)(you)技(ji)術。
三是污水(shui)處(chu)理(li)行業面臨污水(shui)處(chu)理(li)級別和碳排放控制的矛盾。同等條(tiao)件下(xia)，污水(shui)處(chu)理(li)級別越(yue)高，能耗就越(yue)高，相應的溫室氣體排放就越(yue)高。隨著未來污水(shui)處(chu)理(li)標準的逐漸提升，水(shui)務行業將面臨更大(da)的節(jie)能降碳壓力。
四是(shi)水務(wu)行(xing)業(ye)的(de)(de)公(gong)益屬性(xing)，導致企(qi)業(ye)盈(ying)利有一定的(de)(de)天花(hua)板，難以覆(fu)蓋資金(jin)投(tou)入。近年來，隨著污(wu)染防治攻堅戰的(de)(de)開展，水務(wu)設施的(de)(de)投(tou)資力(li)度(du)加大(da)，水務(wu)行(xing)業(ye)需要投(tou)入的(de)(de)資金(jin)量也在加大(da)。然而，水務(wu)行(xing)業(ye)屬于公(gong)益屬性(xing)的(de)(de)民生行(xing)業(ye)，資金(jin)投(tou)入能(neng)力(li)有限，其(qi)較高(gao)的(de)(de)運營和(he)管理成(cheng)本，本身也會推漲資金(jin)成(cheng)本。
國際水務行業碳減排政策與行動
從(cong)全球來(lai)看，污(wu)水處理(li)(li)行業(ye)(ye)的(de)能耗(hao)占(zhan)比(bi)約為1%-3%，且呈逐年上(shang)升(sheng)的(de)趨勢，屬于(yu)能源密集型的(de)高耗(hao)能行業(ye)(ye)。截至(zhi)2019年底，美(mei)國16583座污(wu)水處理(li)(li)廠年電耗(hao)占(zhan)社會(hui)總能耗(hao)的(de)3%以上(shang)。
污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)本(ben)身蘊含有(you)(you)機物化學能(neng)(neng)、低品位熱能(neng)(neng)等(deng)能(neng)(neng)量(liang)，從(cong)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)中(zhong)提取資(zi)源與(yu)能(neng)(neng)源，全面(mian)推進污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)資(zi)源化利用，有(you)(you)助于實(shi)現(xian)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)的碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)運(yun)行(xing)。考(kao)慮到(dao)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)行(xing)業巨大的減(jian)排(pai)潛(qian)力，許多國(guo)家制定了污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)行(xing)業碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)技術路線圖，將(jiang)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)作為碳(tan)(tan)減(jian)排(pai)的重點領域，深入(ru)挖掘(jue)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)行(xing)業的碳(tan)(tan)減(jian)排(pai)潛(qian)力。如(ru)美國(guo)水(shui)(shui)環境研究(jiu)基金明確提出2030年(nian)所有(you)(you)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)實(shi)現(xian)碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)運(yun)行(xing)的目標，日(ri)本(ben)指出到(dao)本(ben)世紀末完全實(shi)現(xian)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)能(neng)(neng)源自給自足，新加(jia)坡提出從(cong)“棕色水(shui)(shui)廠(chang)”到(dao)“綠(lv)色水(shui)(shui)廠(chang)”的時(shi)間表與(yu)路線圖。可見，污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)行(xing)業已(yi)成為發達(da)國(guo)家減(jian)少碳(tan)(tan)排(pai)放、實(shi)現(xian)綠(lv)色低碳(tan)(tan)轉型的重要抓手。
發達(da)國(guo)家(jia)的(de)污水(shui)治理(li)(li)排(pai)放標(biao)(biao)準多數(shu)建立在法律和制度基礎之上。美國(guo)農村污水(shui)治理(li)(li)依據(ju)《清潔水(shui)法》，通(tong)過生活污水(shui)排(pai)放標(biao)(biao)準對農村污水(shui)處(chu)理(li)(li)設(she)施(shi)進行監控。日本城(cheng)市污水(shui)處(chu)理(li)(li)主要依據(ju)《下水(shui)道法》，農業村落排(pai)水(shui)集中處(chu)理(li)(li)設(she)施(shi)和凈化槽(cao)分散處(chu)理(li)(li)則依據(ju)《凈化槽(cao)法》。
發達(da)國(guo)(guo)家還探索形(xing)成了(le)污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理行(xing)(xing)業的(de)低碳技(ji)術解決方案。歐洲國(guo)(guo)家重(zhong)視低碳處(chu)(chu)(chu)理新工(gong)藝研發，英(ying)國(guo)(guo)倫敦市(shi)貝辛(xin)斯(si)托克污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理廠引入(ru)先(xian)進的(de)熱水(shui)(shui)解和(he)(he)(he)厭氧(yang)消化技(ji)術，對污(wu)(wu)(wu)泥處(chu)(chu)(chu)理設(she)施(shi)進行(xing)(xing)了(le)升級改造，改造后(hou)不僅為整座污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理廠供(gong)電，還可(ke)將50%的(de)額外剩余電力(li)輸出到社區(qu)。美(mei)國(guo)(guo)和(he)(he)(he)日(ri)本通(tong)過高效機電裝(zhuang)備(bei)和(he)(he)(he)高級控(kong)制對策節能(neng)降耗，同時加大污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)污(wu)(wu)(wu)泥蘊含(han)能(neng)源的(de)開發回收力(li)度，美(mei)國(guo)(guo)希博伊根污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理廠制定能(neng)源零消耗計(ji)劃和(he)(he)(he)相應的(de)行(xing)(xing)動措施(shi)，在2013年基本實現(xian)了(le)碳中和(he)(he)(he)目(mu)標。
此外，發達國家還通過征收污(wu)水(shui)處理費，引導用(yong)戶調(diao)整(zheng)用(yong)水(shui)行(xing)為。與(yu)家庭供(gong)水(shui)收費類似，多數發達國家的(de)居(ju)民污(wu)水(shui)費主要(yao)依據供(gong)水(shui)量來確定。考慮到不同(tong)企業(ye)的(de)工業(ye)污(wu)水(shui)量和特點(dian)差別較大，工業(ye)污(wu)水(shui)費則根(gen)據污(wu)染量和污(wu)染濃度來確定。
我國水務行業邁向碳中和的建議
一是加大水(shui)(shui)(shui)務(wu)(wu)行業實(shi)現碳中和目(mu)標的政策支持力度。加強(qiang)政府資(zi)(zi)金引導作用，積極鼓(gu)勵社會資(zi)(zi)本參與，擴大有(you)效(xiao)投資(zi)(zi)，多(duo)渠道籌(chou)措水(shui)(shui)(shui)務(wu)(wu)部門轉(zhuan)型升(sheng)(sheng)級資(zi)(zi)金。探索將水(shui)(shui)(shui)務(wu)(wu)行業納入碳排放權(quan)交易市(shi)場的路徑(jing)，分析碳市(shi)場試點交易機(ji)制與履約(yue)政策對(dui)行業的影(ying)響。出臺農(nong)村(cun)生活污水(shui)(shui)(shui)治(zhi)理的政策措施，因地(di)制宜，改善和提升(sheng)(sheng)農(nong)村(cun)生活污水(shui)(shui)(shui)的治(zhi)理水(shui)(shui)(shui)平。
二是提(ti)高(gao)從業(ye)人(ren)員(yuan)對(dui)水(shui)務行業(ye)實現碳中(zhong)和(he)(he)目標(biao)(biao)愿(yuan)景的(de)(de)認識。加大培(pei)訓力度(du)，統一思想，提(ti)高(gao)從業(ye)人(ren)員(yuan)對(dui)碳達峰和(he)(he)碳中(zhong)和(he)(he)目標(biao)(biao)的(de)(de)認知，要意識到(dao)碳中(zhong)和(he)(he)對(dui)經濟社會變革的(de)(de)深刻性，對(dui)水(shui)務行業(ye)影響的(de)(de)緊(jin)迫性。此(ci)外，也要認識到(dao)在碳中(zhong)和(he)(he)目標(biao)(biao)下(xia)，水(shui)務行業(ye)作(zuo)為(wei)環(huan)保產業(ye)迎來的(de)(de)發展(zhan)(zhan)新(xin)機遇，積極探索碳中(zhong)和(he)(he)目標(biao)(biao)愿(yuan)景下(xia)水(shui)務行業(ye)高(gao)質量轉型發展(zhan)(zhan)的(de)(de)新(xin)動能。
三是開展(zhan)水務(wu)行業全(quan)(quan)生(sheng)命(ming)(ming)周期(qi)評價，推動全(quan)(quan)流(liu)程全(quan)(quan)產(chan)(chan)(chan)業鏈碳(tan)減排(pai)。優化水務(wu)產(chan)(chan)(chan)業布(bu)局(ju)和(he)流(liu)程結構(gou)變(bian)革，實(shi)現工藝及裝備(bei)智(zhi)能化升級，達到全(quan)(quan)流(liu)程工藝的(de)碳(tan)減排(pai)。健(jian)全(quan)(quan)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)全(quan)(quan)生(sheng)命(ming)(ming)周期(qi)技(ji)術研發、評價和(he)服務(wu)體系(xi)，建設(she)以產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)核心的(de)上下游(you)生(sheng)態圈(quan)，助力水務(wu)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)、水利工程性能和(he)壽命(ming)(ming)提升。通過(guo)推廣具有(you)高(gao)性能、輕量化、長(chang)壽命(ming)(ming)、近(jin)終型、可循環等綠色(se)低碳(tan)水務(wu)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)，開展(zhan)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)生(sheng)態設(she)計和(he)低碳(tan)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)，為(wei)下游(you)用戶提供綠色(se)低碳(tan)水務(wu)服務(wu)，以產(chan)(chan)(chan)業鏈共贏(ying)降低碳(tan)排(pai)放。
四是(shi)注重(zhong)(zhong)水(shui)務(wu)行(xing)業低碳(tan)技(ji)術(shu)的(de)研發和(he)儲備(bei)(bei)。以(yi)(yi)節(jie)(jie)約能(neng)(neng)(neng)源為導向，以(yi)(yi)城市節(jie)(jie)水(shui)為抓手，大(da)力(li)推(tui)廣新型節(jie)(jie)水(shui)裝備(bei)(bei)和(he)器具，加強(qiang)水(shui)平(ping)衡監測與診斷，提高管(guan)網滲漏智(zhi)能(neng)(neng)(neng)檢測能(neng)(neng)(neng)力(li)，優(you)化供水(shui)系(xi)統等(deng)。重(zhong)(zhong)視最優(you)化監測和(he)控制系(xi)統以(yi)(yi)及污水(shui)處理(li)廠高效運(yun)行(xing)的(de)技(ji)術(shu)，實現水(shui)務(wu)基礎設施建設的(de)節(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)環保。進(jin)一步節(jie)(jie)約污水(shui)處理(li)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)、藥耗(hao)，加大(da)污水(shui)污泥(ni)蘊含能(neng)(neng)(neng)源的(de)開發回收力(li)度(du)，讓污水(shui)處理(li)廠變身(shen)“能(neng)(neng)(neng)源工廠”。此(ci)外，要重(zhong)(zhong)視新型溫(wen)室氣體(ti)減排(pai)技(ji)術(shu)的(de)研發與應用，尤其(qi)是(shi)非二氧化碳(tan)溫(wen)室氣體(ti)減排(pai)的(de)技(ji)術(shu)。
五是加大水務行(xing)業參(can)與可(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)建設運(yun)營的(de)力度(du)。優化(hua)用(yong)能(neng)(neng)結構，積(ji)極參(can)與可(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)開發(fa)和應(ying)用(yong)，構建多元(yuan)化(hua)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)利(li)用(yong)結構體(ti)系，加速(su)推動(dong)污(wu)水處理行(xing)業實現(xian)零排放。加快(kuai)可(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)在水務部門應(ying)用(yong)的(de)技術創新，結合智慧水務和智慧能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)管理，利(li)用(yong)好自身(shen)的(de)商業載體(ti)功能(neng)(neng)，加快(kuai)水務行(xing)業的(de)綠色低碳轉型，從污(wu)染防治轉變為體(ti)現(xian)生態產(chan)品價值(zhi)以及對環境資源(yuan)(yuan)的(de)貢(gong)獻(xian)。
六(liu)是實現水(shui)(shui)務(wu)(wu)行業(ye)的多方(fang)協同(tong)發(fa)展。依托(tuo)原有污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)(li)設施，加(jia)快從單體(ti)治理(li)(li)(li)向水(shui)(shui)資(zi)源循(xun)環利(li)用的復合性業(ye)務(wu)(wu)轉型，通過生(sheng)態(tai)補水(shui)(shui)助力水(shui)(shui)環境綜合治理(li)(li)(li)，實現業(ye)務(wu)(wu)協同(tong)和(he)生(sheng)態(tai)協同(tong)。將(jiang)生(sheng)態(tai)補水(shui)(shui)納入(ru)水(shui)(shui)資(zi)源管理(li)(li)(li)，助推企業(ye)進一步增加(jia)收入(ru)，實現經濟協同(tong)和(he)資(zi)源協同(tong)。加(jia)快形(xing)成智(zhi)慧水(shui)(shui)務(wu)(wu)的新業(ye)態(tai)與新模式，以技術為水(shui)(shui)務(wu)(wu)行業(ye)賦(fu)能，實現水(shui)(shui)務(wu)(wu)行業(ye)數字(zi)化智(zhi)能化轉型與碳減排的協同(tong)發(fa)展。
作者單(dan)位：許俊儀，北控水務集團有限(xian)公司(si)；顧佰和，中(zhong)國(guo)科學院(yuan)科技戰略咨詢研究院(yuan)