水行业的数字化未来

水行业的数字化未来Version 2.001剑维软件水行业白皮书序言随着新一轮科技与产业革命的兴起，全球正加速迈进信息化、数字化以及智能化的新时代。与此同时，物联网、GIS、5G通讯、大数据、云计算以及人工智能等新一代IT技术的落地应用，也为各行业迅猛发展注入了源源不断的强劲动能。在这样的时代背景下，水资源的合理利用与保护⸺02剑维软件水行业白皮书a① 联合国可持续发展目标6–清洁饮水和卫生设施，https://www.un.org/ sustainabledevelopment/zh/water-and-sanitation/② CDP, Water Analysis Report 2020, https://www.cdp.net/en/research/global- reports/global-water-report-2020③ World Bank, Water Overview, https://www.worldbank.org/en/topic/water/ overview④中华人民共和国水利部，2023《中国水资源公报》，https://www.gov.cn/lianbo/bumen/202406/content_6957291.htm⑤“十四五”节水型社会建设规划https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2021-11/09/5649875/files/146d1a6fcb7c42f3a4aad9dca6104719.pdf⑥千际投行，水务行业发展报告，2021，https://huanbao.bjx.com.cn/ news/20210322/1143266.shtml水行业概览促进水资源可持续发展是全球共同的使命水是生命之源 ! 自然水资源的需求在全球人口增长和经济发展的背景下日 益增加。自然水资源的供应侧由于人为污染、地下水过度开 采以及气候变化等诸多因素，可利用的自然水资源量日渐萎 缩。全球水资源总量约为13.86亿立方千米，其中咸水占比 为97.47%，淡水占比为2.53%。地下水资源及咸水的大规 模开发利用在目前的技术条件下尚未完全成熟，而容易获 取的淡水仅占淡水总量的 1%左右，约占全球水资源总量的 0.026%左右。据统计全球十分之三的人口无法获得安全管理的饮用水。 超过17亿人所生活的河流流域用水量超过回补量，而人类活 动产生的废水超80%未经处理就排放到河流或海洋。预计 到 2030 年，全球淡水资源将减少40％，同时世界人口迅速增 长，爆发全球水资源危机的可能性极大①。全球环保非营利机构CDP的调查研究显示水资源匮乏、水质恶化、供水压力以及极端气候天气情况都成为商业运营中 的重要的风险评估要素，而对于这些风险的置之不理可能带 来5倍于积极应对所需要的财务成本②。面对日益严峻的挑战，联合国将清洁饮水和卫生设施列为 《2030 可持续发展议程》列举的 17 个可持续发展目标之一， 并于 2018 年 3 月 22 日启动了“水资源促进可持续发展”国际 行动十年，号召采取转变水管理方式的行动，促进公平可持 续的水资源管理、利用、节约和保护，推动经济的转型。世界 银行也指出在当前新冠疫情在全球蔓延的形势下，提升供水 系统的韧性，完善水基础设施，健全消毒和卫生设施，对保 护人类健康和促进经济恢复有着不可替代作用③。提升水资源利用效率是中国十四五期间重要目标据国家水利部最新公布的2023年《中国水资源公报》数据显示，全国水资源总量为25782.5亿m3，比多年平均值偏少 6.6%。其中，地表水资源量为 24633.5 亿 m3，地下水资源量为 7807.1 亿 m3，地下水与地表水资源不重复量为1149.0亿m3④。据有关统计，我国的淡水资源总量占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚，居世界第六位，但人均只有 2200 立方米，仅为世界平均水平的 1/4、美国的 1/5，是全球人均水资源贫乏的国家之一，属于缺水严重的国家。水资源短缺且分布不均，用水方式粗放低效对国家生态文明建设和高质量可持续发展形成了瓶颈。因此“十四五”规划中要求到 2025 年，要水资源利用效率和效益大幅提高，节水型社会建设取得显著成效。到2035 年，人水关系和谐，节水意识深入人心，节水成为全 社会自觉行动⑤。为了建设更美好的社会，实现人民幸福生活目标，促进水资源的可持续安全保障利用，国家先后出台了《“十四五”水安全保障规划》、《“十四五”重点流域水环境综合治理规划》、《“十四五”节水型社会建设规划》等一系列指导性文件。从这些纲领性文件中可以看出，进入新发展阶段更加关注与水环境的保护、更加注重“人水和谐”。在 2020 年国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性 辩论上做出“2030碳达峰，2060碳中和”的承诺后，改善 生态环境，加快绿色转型，实现高质量可持续发展成为了十 四五期间的重要工作。在 2021 年 3 月发布的《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》表明一方面将继续实施国家节水行动，建立水资源 刚性约束制度，强化农业节水增效、工业节水减排和城镇节 水降损，鼓励再生水利用，目标单位GDP用水量下降16%左 右；另一方面加大投入环境基础设施，目标新增和改造污水 收集管网 8 万公里，新增污水处理能力2000万立方米/日，地 级及以上缺水城市污水资源化利用率超过25%。水行业承担着水资源可持续发展的重任水行业是指由原水、供水、排水、污水处理以及水资源回收利 用以及服务于水的各类配套设施等构成的产业链如下图所示⑥， 而以上各个环节的水行业设施的生命周期可分为基础设计，工程设计，采购，建设，移交，运维等环节。水行业的业务可覆盖传统的收集、生产、储运、销售等板块，也可拓展至环保行 业水源监测与管理，水务设备制造、水处理化学品制造、市政 供热，工程建设等方面。特许经营是水行业的主要服务模式之 一，水务企业通过BOT（建设-运营-移交），TOT（移交-运营- 移交），ROT（改建-运营-移交）或DBOT（设计-建设-运营-移 交）等模式参与水项目。03剑维软件水行业白皮书a⑦ IDRICA⑧ World Economic Forum⑨ Mueller Water Products, Inc.⑩ Mueller Water Products, Inc WINT水行业价值链示意图⑦⑧⑨⑩04剑维软件水行业白皮书随着国家逐步落实“绿水青山也是金山银山”的环境治理理念 和全面节水行动的推广和深入，越来越多的流域治理项目整体 打包单体水厂、河道治理、固废处理、管网建设等业务。诸多行 业的头部企业，地方水企，外资水企开始逐步向农村市场和产 业链其他环节例如综合环境服务方向延伸。同时，由于积累的 水行业经验和技术能力，水企经营模式也逐渐向EPC（设计-采 购-建设），EPC-O（设计-采购-建设-运维），DBO（设计-建造- 运营）以及O&M（委托运营）等轻资产模式转变和拓展8。十四五期间，水行业相关企业承担着水资源可持续发展的重任。“工欲善其事，必先利其器。”随着云计算、大数据、物联网 等数字化