■南京水务集团
近年来,江苏省南京水务集团(以下简称“集团”)在立足安全保供的基础上,紧扣“双碳”目标,坚持全局统筹、重点突破,把完成能耗“双控”作为严要求、强约束、硬指标,通过构建完善能源体系,加快设备改造和技术创新,强化节能降耗和减污降碳协同等举措,持续挖掘降碳潜力;坚持长远布局、稳步求进,从战略上推进、从多方面着力,不断探索低碳运营新路径,助力推动南京绿色低碳循环发展走在全省前列。
夯实基础,能源“双控”驱动低碳运营
“十三五”以来,作为江苏省“百千万”重点用能单位之一,集团认真落实《节约能源法》《节能监察办法》等法规政策要求,通过完善管理机制、市场化购电、落实用能指标、加强设备管理、提高能源利用效率、加大能源使用监督管理等各项举措,有重点、分步骤地实现能源管理规范化、标准化、系统化和科学化,深入推进能源消耗总量和强度“双控”工作,并顺利通过南京市节能监察中心能源监察及江苏省“百千万”行动双控目标责任评价考核。随着“双碳”目标的提出,能源“双控”目标已成为集团“十四五”期间驱动低碳发展的重要动力。
全员覆盖,完善能源管理
一是健全能源管理机构。成立由集团分管领导挂帅的节能工作领导小组,明确能源管理职能部门,设立专门能源管理岗位,聘任能源管理人员,以“PDCA”的管理理念,加强对能源管理体系相关规定和要求的贯彻落实。二是制定能源管理方针和标准。制定并完善集团节能规划和年度计划,定期开展培训和考核,提高集团各级能源管理人员对能耗问题的分析、解决能力,推动能源管理工作高效运行。三是分解能源管理任务。结合集团实际以及能效对标,对生产运营现状进行审视,锚定生产序列重点领域,搭建由集团、厂站、生产班组的三级能源管理网络,将能耗各类指标与责任人进行合理匹配,发挥全员节能增效动能。
要素分析,活用能源数据
集团对能源管理要素进行了全面梳理,一是建立了详细的主要耗能设备档案。设立专职的计量部门对能源计量器具依法进行定期的检定、校准。二是定时开展能源评审工作。结合本单位自评、第三方复评、体系审核第三方验证等,形成专业能源评审报告。三是加强能源信息化管理。集团依托调度中心数据综合管理系统,在线采集并实时监测能耗数据,同时将能源计量数据的采集也纳入其中,并自动生成各类报表。通过对理论能耗和实际能耗数据进行对比分析,及时准确地掌握能源消耗状况,为实现“双控”目标提供有效的数据支撑。
优化配置,助力结构节能
作为一家大型的供排水企业,集团属于能源消费大户。据测算,近年的年度电力消费量约为23558万千瓦时,折算成综合能源消费量约为28953吨标煤。
在设备技改方面,集团每年都设立节能技术改造专项资金,主要用于引进节能型变压器、变频电机、高效水泵等节能设备,推广绿色照明,升级能源计量在线监控系统等。2020年至今,集团对照国家严令禁止使用的高耗能设备淘汰目录和工信部下发的四批高耗能落后机电设备目录,全面检查了各厂站的耗能设备型号,结合技改项目、设备大修项目、重点工程等,分批改造升级了各种老旧设备,及时淘汰高耗能机电设备。
挖潜改造,实现技术节能
水务行业的主要耗能设备为水泵机组。为此,集团通过专业的“节能诊断”,定期评价各厂站重点设备能耗“健康状态”,通过用电端能耗历史寻优,灵活运用机泵变频控制手段,开出最佳的过程工艺参数等对症“药方”。例如:根据管网实际所需压力,实时调节自来水厂水泵出水压力,保证水泵尽可能运行在高效区间等,以此控制设备能耗增量,降低运行成本。
市场化采购,降低用能成本
集团一方面积极参与江苏电力市场化交易,通过多方位的收集电力市场交易信息,研讨制定出符合集团最大利益的购电合同。另一方面,通过科学分析每月水量的变化趋势,精准预估每月电量,集团总电量偏差控制3%以内,及时足额享受降电价红利。在2021煤价上涨导致购电成本急剧上升的情况下,通过市场化购电举措,2021年全年集团各厂站累计节约电费支出187.4万元。
开源节流,做“双碳”路上的“碳”路者
在碳中和背景下,水务技术发展的方向就是开源节流,既做好低碳运营的“减法”,又做好再生能源开发的“加法”,加快布局新能源、新材料产业,让“双碳”每一步都算数。
“一厂一策”,削减“碳源”增加“碳汇”
以金陵环境公司为例,该公司一方面指导各污水处理厂结合季节性变化和进水水质、水量的情况,制定不同的运行策略,合理控制生化池曝气强度、污泥负荷、回流比等参数,同时充分利用生物脱氮除磷的效能,降低各类水处理药剂的投加量,减少能源消耗。
另一方面,引入新型处理工艺并开展节能降耗改造。例如:引用MABR技术,将曝气侧的氧传递到污水中,实现同步硝化反硝化的能力。此外,该公司综合考虑水环境治理需求,有针对性地制定氨氮和总磷等特定污染物去除率的方案,实现“一厂一策”的灵活运行模式,减少碳排放。截至7月31日,今年已完成COD削减量8.48万吨、氨氮9269吨、总氮8025吨、总磷1199吨。
减排替碳,河道“喝上”了再生水
污水资源化利用是缓解水资源短缺和水环境污染问题的有效途径,也是实现“双碳”的重要举措。目前,集团“城南、仙林、铁北、桥北、城东三期、江心洲”等六大污水处理厂的再生水供水能力已达40万立方米/每日,每天为14条河道的水源补给发挥着重要作用,让河湖恢复了生机,重现了水清岸绿的美景。如今,补水河道鱼翔浅底,两岸绿树依依,曾经的“黑臭河”成功逆袭为一番好风景。
热源置换,南部新城用上超级“水空调”
为了加大能源回收再利用,集团与南部新城签订意向性协议,联手打造超级“水空调”,利用城东三期污水处理厂的再生水,结合蓄冷/蓄热技术,为南部新城240余万平方米核心区提供集中式供冷供热。项目投用后,每年可减少二氧化碳排放3.9万吨。如此大规模利用再生水集中供冷供热的技术项目,是南京新城建设中推动低碳绿色发展的创新举措。
“水务+光伏”,新能源“闪亮”登场
作为南京首家采用分布式光伏电站的污水处理厂,铁北污水处理厂项目采用“自发自用,余电上网”的方式运行,利用厂区建筑屋顶、二沉池、生化池,安装近4000块光伏组件,年平均供电94.24万千瓦时,每年可节约287.43吨燃煤,可减少二氧化碳排放767.12吨。由于光伏组件铺设遮盖住水池上方,夏季还能延缓藻类生长,在提高污水处理效率同时,还推动了厂区节能减排降碳。
图为铁北污水处理厂光伏项目。
变废为宝,加快污泥处置资源化利用
各污水处理厂通过对污泥进行浓缩、调质、脱水,再送至周边电厂处置,利用污泥中所含有机质燃烧产生的热能进行发电,经高温处理后,污泥最终成为制砖等建材被再次利用。未来,集团资源再生公司(南京污泥处置中心项目)投运后,每年将处理脱水污泥约12.5万吨,通过干化焚烧工艺,实现污泥减量化、稳定化、无害化处置。
“自有一套”,探寻水厂节水“秘籍”
北河口水厂日供水能力120万立方米,占据南京主城日供水一半以上。为了节省自用水,该厂在生产工艺环节中多措并举。
图为北河口水厂鸟瞰。
一是优化快滤池反冲洗模式。为降低滤池冲洗水耗,将其改造为炭砂滤池,增加气洗功能,在确保滤池冲洗效果的前提下,通过变频调控减少10%的冲洗水量,缩短水洗时间,每年可节约百万立方米冲洗水量。
二是分段控制沉淀池排泥。合理改进排泥程序,在进水区积泥较多处增加排泥机排泥时间,在清水区减少排泥时间。精确设置排泥阀和排泥机高、中、低档运行模式,在保证排泥效果同时实现节水。排泥机模式优化后,三档模式单台排泥每天可节约0.73至2.92万立方米沉淀池排泥水。
三是循环利用冷却水。考虑深度处理工艺中,臭氧发生器需消耗大量的冷却水,经反复摸索,将这部分冷却水回用至生产序列,并根据环境温度变化实时调整冷却水流量。经测试,每年可节约17.52万立方米冷却水。今年7月,集团以北河口水厂节水案例报送的《浅析自来水厂中降低自用水率的措施》入围2022年南京市节水、护水优秀案例。
实现“双碳”目标,需要我们迎难而上、久久为功。未来,集团将践行绿色发展的奋斗目标,协同推进“减排、降碳、节水、增效”,不断聚焦节能精细化管理手段,不断解锁资源循环利用低碳密码,让绿水青山成为人民群众最普惠的福祉。