雙碳時代來臨，污水處理該如何布局？
時間：2021-07-02
來源：中國水網
作者：吳霜
2021年是我國建黨百年光輝時刻，也是從建黨百年向建國百年跨越的起跳點，全社會進入以高質量發展為基調、夯實民族偉大復興基石的關鍵過渡期。污水處理行業作為我國環境產業重要組成部分，已經進入以生態文明建設為主旋律的新時代。中國提出碳達峰、碳中和戰略，讓活性污泥法在誕生100年后，開始重新總結與回顧污水處理技術的發展方向歷程。“雙百跨越”和“雙碳戰略”在歷史發展軌跡上高度耦合，基于此，E20環境平臺攜手“雙百跨越”污水處理標桿聯盟和北京大學，于2021年6月25日在北京召開第25期環境產業技術沙龍，以“雙碳戰略”下如何建立污水處理過程中碳排放的核算方法與評估體系?“雙碳戰略”對污水處理行業工藝路線產生哪些影響？低碳時代的污水處理要走向何方？為主要議題進行專業研討。
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2021年是我國建黨百年光輝時刻，也是從建黨百年向建國百年跨越的起跳點，全社會進入以高質量發展為基調、夯實民族偉大復興基石的關鍵過渡期。伴隨著城市化和工業化快速興起的污水處理行業，是我國環境產業重要組成部分，已經進入以生態文明建設為主旋律的新時代。中國提出碳達峰、碳中和戰略，讓活性污泥法在誕生100年后，開始重新總結與回顧污水處理技術的發展方向歷程。“雙百跨越”和“雙碳戰略”在歷史發展軌跡上高度耦合，在“目標并軌”的高質量發展路徑指引下，環境產業加速踐行可持續發展和實現人民美好感知。
歷史關鍵時刻，污水處理行業迎來新的挑戰，從節能降耗角度審視污水處理過程的高能耗，從物質循環角度審視污水處理的高“碳足跡”，因此，具有耦合資源和能源回收理念的新路線和新工藝不斷涌現。目前世界范圍內，對“污水”的認知已經從“廢物處理”對象轉向“資源及能源回收”的載體，基于資源回收、能源開發與利用和碳平衡理念的未來污水處理廠在領先的環境公司已經開始實踐。在中國“30 · 60”戰略目標之下，我國的污水處理行業亦將大刀闊斧地踐行低碳發展路徑，以高質量發展引領轉型升級，以高質量發展打造競爭新優勢，以高質量發展贏得未來。
基于此，E20環境平臺攜手“雙百跨越”污水處理標桿聯盟和北京大學，于2021年6月25日在北京召開第25期環境產業技術沙龍，以“雙碳戰略”下如何建立污水處理過程中碳排放的核算方法與評估體系?“雙碳戰略”對污水處理行業工藝路線產生哪些影響?低碳時代的污水處理要走向何方?為主要議題進行專業研討。
E20環境平臺合伙人曹斌博士發表了題為“低碳時代污水處理新戰略布局”的引導發言，系統闡述了“雙碳戰略”如何在生態文明總體布局下引導污水處理行業高質量發展。生態文明核心是從以人為中心轉變為人與自然生命共同體，從關注當下利益轉變為永續發展，從少數人獲益轉變為普惠公平，從點上突破轉變為系統優化，從局域性發展轉變為區域綠色發展。
“雙碳戰略”是依賴于生態文明建設的成果，是系統推進生態文明的重要抓手，是生態文明的重要內容，是驅動系統性變革的過程，是高質量發展的必經之路。污水處理行業正經歷著從“以能耗能，污染轉移”向“效果服務，質量提升”、“系統服務，創造價值”、“循環鏈接，生態融合”提升演變;污水處理行業的“碳達峰”是指污染治理過程本身耗能是必然的，但是通過節能和提效，使得污水處理行業化石能源消耗盡早達峰，擺脫化石能源依賴;污水處理行業的“碳中和”是通過循環和替代，驅動污水處理行業的工藝路線、管理水平、功能價值等實現系統性的變革，成為城市的能源中心、資源中心。
低碳二十字方針
曹斌博士還舉例解析了E20研究院提出的生態文明邏輯下，“30·60”戰略的“低碳二十字方針”(節能優先、效率為本、完整周期、系統治理、兩山發力)的意義和內涵。
E20環境平臺董事長、《兩山經濟》作者、E20研究院院長傅濤博士介紹，為促進污水處理行業高質量升級發展，E20環境平臺聯合15家行業龍頭企業共同發起成立了“雙百跨越”污水處理標桿聯盟，歷時一年多時間，在行業調研、標桿預選等聯盟工作基礎上，第一期“雙百跨越”污水處理標桿比選產生出40座標桿污水處理廠，行業反響強烈。為進一步夯實“雙百跨越”污水處理標桿的成效和基礎工作，推進標桿比選工作標準化、規范化、專業化，聯盟組織開展了《“雙百跨越”污水處理標桿比選導則(試行)》和《“雙百跨越”污水處理標桿建設實施指南(試行)》研究工作。“比選導則試行版”和“實施指南試行版”成果于6月30日在上海正式發布，希望行業專家們提供修訂意見，計劃今年年底前發布比選導則和實施指南1.0版。
“經濟+環保+低碳”是新價值體系三大標尺。傅濤博士表示，以前我們衡量價值的標尺是經濟因素，之后是環保，習總書記提出“綠水青山就是金山銀山”將經濟和環保進行了完美統一，而低碳的提出，讓我們有了第三把標尺。以前我們做的節能和中水回用是出于經濟的考量，而非以低碳為目標，“雙碳戰略”會影響到我們的產業發展、產業路線、發展模式。為了指導低碳研究落地，中節能國禎專家委員會王穎哲主任牽頭低碳化研究小組，通過現場走訪調研和比對核算，形成了一個行業低碳指導框架。
以單一國家和城市統計范疇內的碳達峰是“偽達峰”。歐洲的碳達峰是“偽達峰”，因為歐洲是使用了進口產品而實現達峰的，產品生產過程中消耗的碳沒有被計算其中。以此類推，上海、北京的碳達峰也是“偽達峰”，這些問題比較復雜，現在我們只在可管控的范圍內來談低碳，減碳是一種行為，我們要在每個環節中把碳降下來，但是具體核算還有很多工作要做。我們如果僅從處理污染物的環節來看，環境產業已經沒有價值提升空間了，污水處理行業碳排放占全社會貢獻率小于2%，但是這些污染物并不產自污水處理行業，而是來自其他行業，況且我們還形成了再生能源和再生資源，如果全周期和全價值鏈條核算來看，污水處理行業產生的綜合價值會遠遠比處理污染物產生的價值要高，污水處理費用不止現在的水平，而是可能比現在高很多，我已經隱隱感到環境產業新的春天要來到了，優質的環保資產將再次成為資本市場的寵兒。
污水和垃圾處理的價值延伸都將是經濟核算的資源。垃圾處理行業同樣如此，污染物被匯集到垃圾處理廠，我們用能源把垃圾處理干凈，要盡量減小能源的消耗，盡量把污水和垃圾中的資源和能源重新導入到低碳的循環中去，污水和垃圾都將是經濟核算的資源。如果行業龍頭公司嘗試去改變污水處理行業的價值規律，那么行業龍頭公司獲得的收益將是最大的，因為其運營的污水處理廠最多，處理量最大。
行業碳中和具有先天性因素。有些行業天生就是碳中和的，比如林業，但是有些行業天生就不是碳中和的，比如鋼鐵冶煉行業。“低碳二十字方針”中的“完整周期”強調歷史、未來、現在要兼顧，全球80%的國家擁有鋼鐵冶煉等制造業，所以大多數國家都和中國一樣是世界工廠角色，滋養著全世界人口，碳足跡需要全鏈條核算，否則不公平，中國會積極參與國際碳排放規則的制定。
中國踐行的是生態文明下的低碳戰略，而不是歐美碳核算規則下的按部就班，中國會有自己的碳核算辦法。建議每個領域都可以制定自己的低碳發展導則和指南，盡可能降低行業碳排，積極參與國際碳排放規則制定。我們要努力去創建低碳城市和國家，用導則評價低碳行為而不是碳中和結果，鼓勵行業向低碳努力的行為舉措，鼓勵在盡可能保留原設施基礎上進行技改來達到低碳效果。“低碳二十字方針”中的“系統治理”需要把每個環節連起來考慮，比如治理污泥卻造成了大氣污染，治理垃圾卻產生了危廢，一些動作可能會影響上下游的整體效果。加強產學研聯動，低碳技術可以依托于高校，形成新的合作模式，建議學校成立以低碳為標尺的研究，重新評估我們的行業技術、商業模式、合作模式。
未來在低碳和環保之間會存在博弈。碳交易形式有兩種，一種是可以買賣的碳配額，一種是可以通過低碳產品實現。環保的可能不低碳，低碳的未必環保，未來在低碳和環保之間會存在博弈，低碳的維度會越來越高，未來低碳范疇可能高于環保。例如地下水廠是否可行？需要環評、能評、安評、碳評一同來平衡和評估。
北京城市排水集團有限責任公司生產運營部葛勇濤部長分享了“碳中和背景下北排綠色低碳發展路徑與實踐”主題發言。葛勇濤部長介紹，北京排水集團是市屬公共服務類一級企業，是北京中心城區水環境治理特許經營企業。公司2020年啟動未來水廠建設，提倡“全要素資源化，全方位生態化，全流程智慧化”，并在以下方面取得顯著成績。
在系統治理方面實現“廠網一體流域化調度”；在資源循環方面實現“大力推進再生水綜合利用”和“推進污泥資源化利用”;在技術創新方面，北排集團建立以北排高碑店研發基地、方莊污水處理廠及其它污水廠、聯合院校創新平臺為核心的生產性試驗評價轉化基地，科技創新取得豐碩成果，積極引領行業發展；在技術水平方面，“城市污水厭氧氨氧化(紅菌)技術”達到世界第一水平；“高氨氮厭氧氨氧化技術、再生水集成處理與安全回用技術、污泥高級厭氧消化技術”達到國際領先水平；“好氧顆粒污泥技術、深度脫氮技術、A2O高效脫氮除磷節能降耗技術、水環境精準修復及構建技術、水生態安全監測及保障技術、農村分散式污水處理技術、臭氣處理技術”達到國內領先水平。
“十三五”期間，集團通過沼氣熱電聯產、光伏發電、集團內外水源熱泵清潔能源利用，以及精確控制技術等節能措施，累計減少電力消耗2.1億度，共計減少二氧化碳排放46萬噸,相當于“零碳排放”處理了13億立方米污水，實現了節能低碳運行。
“十四五”時期，集團聚焦綠色低碳治水，著力打造“技術領先、廠網一體、智慧運營、綠色低碳、能源自給、資源回收、生態和諧、廠城融合”的綠色低碳水廠。實現“十四五”末較“十三五”末，節電量7000萬度，水處理單耗下降10%；通過沼氣和光伏年自發綠電量2.14億度，占集團總電量的30%以上，減少碳排放量16.5萬噸，占集團總排放量的40%。實現資源全回收利用，探索能源外供，進一步擴大外部水源熱泵使用范圍，年減少二氧化碳排放量20萬噸，為北京市和全國實現碳中和目標做出積極貢獻。
中節能國禎環保科技股份有限公司李濤技術總監分享了“污水處理廠碳排放核算方法與評價體系構建”主題發言。李濤總監引用了中國人民大學王洪臣教授的分析數據，即污水處理行業盡管經濟總量、投資規模和從業人員只有經濟全行業的千分之一，但碳排放量卻占全社會總排放量的1%-2%，是一個名副其實的高碳行業。
李濤總監強調，污水處理行業的低碳化勢在必行。原因在于“低碳化”意味著污水處理行業精細化、智慧化、資源化、生態化等全面融合；意味著能源資源的更高效利用；意味著更經濟、更清潔和更安全的能源結構；意味著工藝技術、產業結構、生產方式、空間格局的全面綠色轉型；意味著水處理行業有可能真正找到其具有內生可持續性的市場商業價值。
污水處理廠低碳化是指通過計算污水處理廠一定時間內(通常為1個自然年)處理單位污水直接和間接產生的二氧化碳排放總量，通過優化工藝、節能降耗、資源回收、新能源開發利用、增加溫室氣體吸收處理等方式，降低污水處理廠產生的二氧化碳排放量，實現污水處理運行階段低碳化。
建設階段：包括電能消耗、水資源消耗、建筑耗材消耗和環境排放。
運行階段：包括電能、化學藥劑、污泥處理處置、運輸等環節資源消耗和環境排放。
拆除階段：包括電能消耗、建筑垃圾處理處置的資源消耗和環境排放。
污水處理廠的低碳化系統解決方案包括：頂層設計、運營管理、技術支持、資金支持。
頂層設計：在規劃設計階段要站在生態文明建設、城鄉融合發展、高標準達標排放、污水資源化、能量自給、環境友好等更多層面綜合考量。
運營管理：要考慮自上而下研究制定低碳化、運營管理行動方案和考核方案。
技術支持：要有針對性地從減碳技術、零碳或負碳技術角度推動技術優化升級。
資金支持：完善與碳減排相關的投融資體制機制。
李濤總監分享了“雙百跨越”污水處理標桿比選評價方法和評價導則構建體系，評價方法和導則將適用于 “雙百跨越” 低碳化標桿污水處理廠比選，為低碳化標桿比選提供具體操作工具，為專家評審提供評價依據。
最后提出有利于污水處理行業低碳發展的幾點建議：摸清污水處理行業碳排放現狀本底；選取典型污水處理系統研究基于空間和時間尺度的整體碳排放足跡；典型污水處理低碳化系統的全生命周期碳技術經濟性分析；污染物減排和低碳排放的工程最優化選擇；結合廠網一體化、泥水一體化研究污水處理低碳化的商業模式；結合山水林田湖草沙的協同治理研究流域綜合治理的碳匯價值。
中國人民大學低碳水環境技術研究中心主任王洪臣教授表示，碳排放關系到人類的未來，“碳達峰、碳中和”人人有責。目前有些低碳路徑走偏了，例如一個企業要碳中和，一個小行業要碳中和，其實碳中和是以全社會和國家為尺度進行考量的；西方國家已經將發展和能源脫鉤了，污水處理行業中，污水的輸送和處理追求的是達標水質，永遠不可能和能源消耗脫鉤，我們需要保持冷靜的心態，有一種“碳中和未必在于我，但是碳中和必定有我”的心態，否則會困惑，成就感會很差；低碳化落腳在精細化運行、高效設備選型、新技術驅動；5萬噸/天、10萬噸/天、15萬噸/天等中小處理規模具有行業普遍性，但是低碳數據沒有大規模污水處理廠好，建議將大規模污水廠低碳指標凝練出來用于指導中小規模污水處理廠進行低碳對標。
北控水務集團有限公司執行董事、執行總裁李力表示，污水處理不僅涵蓋水務還包括水環境，所以污水處理行業不僅要低碳，還要向負碳去努力。我們如何把綠水青山轉變成金山銀山，還要深刻推進可持續發展，污水處理行業要有更高的自我發展要求，在“雙碳時代”我們有新的責任也有新的任務;過去我們是內生式和內涵式的靜脈產業發展模式，內生式和內涵式如何持續地支撐我們發展，同時打通互聯靜脈和動脈，未來在污水處理行業內生式和內涵式發展的主航道以外，會開拓外延式發展路徑，其中五大高碳排行業將是環境產業新的主戰場，我們既要幫他們治理污染，也要幫他們減碳;目前，燃氣行業和危廢行業市場化水平比較高，未來污水處理行業市場化有更好預期，加之碳交易的活躍，這些都將推動污水處理行業的高質量轉型。“節能環保”是國家的戰略新興產業，將來會演變成“節能環保減碳”，環保能夠延伸到減碳，但是不能完全覆蓋減碳。我們行業發展從解決污染物問題，到解決營養物問題，現在已經有了生態指標，溫室氣體減排將不是政府強制要求的，而是行業會主動參與其中，形成跨介質處理和跨行業處理，使多種基礎處理設施融合，形成產業滲透，我們停留在環保和工業之間的最后一公里，產業滲透是未來拉動行業服務范式的升級方向。
北京大學“百人計劃”優秀人才計劃研究員劉思彤介紹，從高校產學研角度促進實現“雙碳”目標來看，還有很多需要加強的方面，高校研究工作者和產業對接之間還有些距離。高校很多技術研發是項目導向型，而不是產業實際技術需求導向型，科學研究需要更密切地和產業需求對接。建議E20環境平臺搭建企業和高校的“產學研溝通合作橋梁”，以產業實際問題需求為導向，推動低碳技術快速落地。
雙碳時代來臨，污水處理該如何布局？
時間：2021-07-02 09:18
來源：中國水網
作者：吳霜
金科環境股份有限公司劉正洪總經理表示，和土地、人口、水資源一樣，碳已經成為現代經濟社會的發展要素之一。低碳創新可以來自行業內，也可能是跨界。就水務行業來說，提高污廢水資源化利用率是社會需求，如何挖掘高附加值的資源化產品，增加To B端商業化運營，兩手發力，需要行業共同努力。E20發起的啟動環境行業低碳行動計劃，現在是初期，不可能一下子很完美，但是重要的是開始行動起來，帶動行業深入探討，很有意義。
中持水務股份有限公司朱向東總經理表示，中持建設的概念水廠樣板能源自給率已經接近50%，靠厭氧產沼供電，全廠的綜合能耗是0.18度電/噸水，污水和有機廢物已經完全得到資源化循環利用，概念水廠初見成效;同時，資源工廠樣板每天處理800噸有機垃圾，產生沼氣4萬方，沼渣和沼液作為肥料，沼液灌溉周圍7千畝地;除此之外，還在推進一些利用負碳工藝方法處理濕垃圾的項目。
低碳是否是十四五環境產業發展的關鍵詞？回顧以往，十二五著重污水廠排水考核，十三五著重水體斷面考核，十四五是否會將低碳作為污水處理考核指標。如果低碳是十四五行業政策的重要組成部分，將會更快推進行業向低碳方向發展;關于低碳體系，現在有些方面還有待深入研究，如低碳指標如何量化?全生命周期如何核算碳排放量?采取負碳工藝的碳交易如何測算減碳量?如果碳交易收益能夠覆蓋總投資的10%左右，是有市場化前景的。希望下一步，找到在低碳指標體系和社會發展指標體系融合后環境產業的新定位。
金風環保有限公司技術開發部廖常盛部長表示，目前，國內關于“綠電”在生產用能體系推廣及產品低碳貢獻的探討逐漸形成熱點和趨勢，低碳行為是國際行為，也是我國參與和爭取國際發展權的基礎。綠電指的是在生產電力的過程中，它的二氧化碳排放量為零或趨近于零，相較于其他方式(如火力發電)所生產之電力，對于環境沖擊影響較低，綠電的主要來源為太陽能、風力、生質能、地熱等;在污水處理項目設備選型過程中，低碳指標越來越被重視，如何比選和評價節能設備成為環境產業擺在眼前的事情，產品低碳評價體系和環境低碳服務體系需求已經呼之欲出。
天津創業環保股份有限公司津沽污水處理廠趙令廠長表示：一方面，污水處理行業的社會責任是第一位的，低碳引導指標需要考慮地域水資源分布、不同水質需求、不同規模的差異性;第二是，增加污水熱泵應用、再生水和污泥的資源循環化應用等，可以拉長行業服務鏈條，提高污水處理產品附加值，提升能源資源低碳化水平，這其中污泥處置應納入指標體系;第三，建議后續指標中整體統籌增加污水廠設施利用率等指標，推動進水指標偏低污水廠進水污染物負荷提升，推動污水廠網、上游企業的協調低碳發展。
華航環境發展有限公司科技與信息化部高虹部長表示，“低碳戰略”對環境產業提出了新挑戰，同時也賦予了新的市場機會，華航環境在水處理智慧化管控節能降耗、資源化利用方面有著較豐富的工程經驗，與行業領軍企業研討低碳發展思路收獲頗豐，行業低碳工作抓手和工作思路逐漸清晰。
杭州安存網絡科技有限公司創始人徐敏表示，區塊鏈技術可以充分融入到污水處理行業低碳化建設運營的各個環節中，例如區塊鏈能夠保證數據的真實性，依托于獎勵機制使行業自我驅動地循環起來，當污水處理低碳化遇到區塊鏈，產業組織形式是否會發生變化將有所期待。
低碳是新話題，低碳和環保有交集，低碳跨出了我們的環境治理大的邏輯，為行業帶來巨大機遇和挑戰。傅濤博士表示，如果把握不好，領跑的企業也會很危險，因為“雙碳”使行業發展出現了“岔路”和“彎路”，把握好方向盤可能會是企業的發展機會。污水處理之前只考慮經濟性，在經濟可行的情況下，把水弄干凈，越便宜越好。現在低碳的提出會影響行業未來的前進方向，希望行業企業和“雙百跨域聯盟”來一起探索未來，達成共識機制。
最著名的話語權都是民間產生的。2003年我們開始討論市場化，經過20年，市場化已經形成了行業共識，實現了多邊市場的動態合約和智能合約。最著名的話語權都是民間產生的，是可以影響行業政策制定的，政策是市場和市場參與者互動出來的，如果參與者被動地去等待國家政策，可能出來的政策似是而非，不能只依賴專家制定政策，運動員也要積極參與行業政策的制定。清華、北大、人大等高校都是環境產業中最重要的先導性力量，我們想動員一些有眼界和水準的機構共同來把行業低碳的規則制定起來，對我們的行業發展將非常有利。
環境產業天生有低碳的素質和基礎，環境產業是低碳陣營的“友軍”。環境產業不僅能治理環境還能減碳，這樣可以創新和提高收費機制，垃圾處理行業同樣存在物質和能源循環的巨大潛力。E20環境平臺將成立低碳研究中心，歡迎行業企業和專家成為成員，共同分享成果，推動更多的價值向環境產業導入，向低碳領域流轉。
低碳時代污水處理新戰略布局主題沙龍嘉賓名單
