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水务热点 | 透视欧洲水智社会:愿景、模型、经济性及控制指标

  导读  


      2023
年底,Water Europe发布愿景文件《水的价值——走向水智社会》,这是对 2016年发布的前一份愿景文件的更新,旨在制定行动方案,应对与水相关的主要社会挑战。该文件根据新兴技术和社会趋势,描述了“水智社会”应如何基于新兴技术和社会趋势,实现对地球有限资源和气候变化影响的管理方式的范式转变。提出到2030年,欧洲应全面转型为水智社会,对欧洲实现绿色和数字化转型以及2050年的气候中和目标发挥重要作用。其愿景、模型、指标等多有创新之处,对我国水务事业未来发展具有良好的借鉴作用。


一、愿景:什么是水智社会?


      文件的亮点在于其对未来水智社会的全面构想,以及为实现这一愿景所提出的具体目标和创新概念。它不仅关注技术进步,还强调了政策制定者、研究人员、技术开发者、水服务提供商和水管理当局之间的合作,以及公民、城市和地区的参与。最近修订的愿景描述如下:

      1、一个认识到并实现水的价值以确保水安全、可持续性和韧性的社会。

      2、对所有可用的水源进行管理,以避免水资源短缺和污染。

      3、水和资源循环在很大程度上是封闭的,以促进循环经济和最佳资源效率。

      4、水系统能够抵御气候和人口变化的影响。

      5、所有相关利益相关者都致力于保障可持续的水治理。


二、水智社会模型


      Water Europe
提出了一个模型,以说明其关键目标、范式转变中涉及的不同要素及其相互关系。如下图所示,包括一个核心价值(水的价值)、三个关键目标(水的安全性、可持续性、韧性)和五个创新概念(循环水、多种水源、数字水、包容水、韧性水)。该模型表明创新概念和关键目标是如何相互关联,并共同产生“飞轮”效应,推动该进程走向水智社会。



      (一)一个核心价值

      水的价值:水的价值是水智社会的核心,强调水作为一项人权的中心地位及其在社会、经济活动中的基础作用,包括支持所有经济活动,支持与公民健康和福祉相关的社会功能,水中提取的物质及能量为循环经济提供了可持续来源等。


    
  (二)三个关键目标

      水的安全性:保障可持续获取足够数量的负担得起且适用的水,保护人口和生态系统的健康。

      水的可持续性:确保水资源在经济和环境上的可持续性,满足当前需求而不损害未来的需求。

      水的韧性:实现长期韧性,使自然和人为的水系统能够抵御意外破坏性事件。


    
  (三)五个创新概念

      循环水:最小化水损失,挖掘和利用水的价值,促进水的安全性、可持续性、韧性。

      多水源:通过整合广泛的水质水源(地下水和地表水、雨水、微咸水、盐水、灰水、黑水、循环水),构建一个安全、韧性、可持续的水系统。

      数字水:利用人、设备和流程的高度互联性,创建能够监测水系统的毛细网络,生成有价值的数据流,支持不同治理层面的创新决策系统。

      包容水:水系统平衡所有利益相关者在其设计、管理和维护中的利益,让水务社区的所有声音都参与进来,以实现可持续治理。

      韧性水:打造一个韧性、可靠的混合灰绿水系统,以确保能够抵御气候变化引起的洪水和干旱等严重内外冲击,且不损害其基本功能。


三、经济和环境可持续性


      文件提出,到
2030年,自然资产和生态系统的价值以及多种水源的使用方式,都将包括在基础设施的总成本和水价中。与水有关的发展计划将以区域成本效益分析和经济工具为基础,包括水韧性计划的成本和防止水患造成损害的效益。


    
  Water Europe
认为,迄今为止,水的真正潜在价值还没有得到充分的开发和利用,包括多种水资源利用、资源开采和气候变化影响管理等方面。对这些方面的优化,有利于建立一个可持续的欧洲水市场,同时带动经济发展、增长和就业。预计价值约为 62.9万亿欧元。其传导路径如下:

      1扩大水技术解决方案供应商的市场空间(水处理、决策支持系统的软件系统等);

      2、推动数字技术解决方案提供商的市场发展,这些解决方案能够直接应用于水市场或专门为该市场量身定制。

      3、改造公用事业部门,包括流域管理机构,使它们能够转型为大数据和数字水服务的提供者,为各级水管理提供全新的决策支持。

      4、通过水、能源及其他宝贵资源的再利用,以及解耦水资源与能源之间的相互依赖关系,帮助对水需求高和能源密集型的行业显著提高资源效率。

      5、为能够将水的价值转化为能源和高价值材料的企业、公用事业开辟新的市场,从而将它们的商业活动从废物处理转变为资源供应。

      6、为需要开发新的先进配水系统(包括灌溉系统)的工程公司创造新的公共采购和私人项目,这些系统能够实现封闭水循环,并动态地将适宜的水分配给适当的用户。

      7、使活跃在防洪基础设施、航运和港口基础设施领域的企业适应日益频繁和剧烈的气候变化。

      8、基于面向未来的水智能社会模型,为全球的工业、水资源机构和政府创造新的工程和咨询服务。

      9、加强自然保护,整合人类和自然的绿色基础设施,同时恢复和重新开发自然环境,以实现双重用途。


四、关键影响参数


    
  Water Europe
将根据三个关键影响参数,监测和衡量迈向水智能社会的进展情况,包括减少对自然水资源的影响;提升水的价值;确保社会的长期韧性、稳定性和可持续性。


    
  (一)减少对自然水资源的影响

      1、将重复使用水平从目前的 5%提高到 30%,从而使多种用途和用户每年可多获得 100  km3/的水。

      2、减少欧洲人工水系统中的水“损失”,从当前预计的20%平均水平降低到更低水平,同时考虑区域差异。

      3、对更高水平的替代水源(微咸水、咸水和雨水)进行估价,在潜在地区,每4、通过更有效的灌溉和意识提升,减少农业、工业和城市用水量,每年减少约50 km3用水。

      4、通过推广替代能源,将能源生产用水量减少 10-20%(目前占总用水量的 25%)。

      5、加强水源保护,最大限度地减少残余污染,以提高水源水质,确保自然水储备得到适当补充。


      (二)提升水的价值

      1、开发新的先进水处理技术、管理模式、基础设施和系统,为多种用户和目的开发多种替代水源的价值。这些成果将在欧洲以及全球水管理市场实现商业化。

      2、通过提取和利用废水中的热量、能量、养分、矿物质、金属、化学物质和其他资源,将水的价格提高5-10倍,为欧洲资源回收领域开辟数十亿欧元的新市场。


      (三)确保社会的长期韧性、稳定性和可持续性

      1通过将工程、人造和自然绿色基础设施与先进的数字解决方案 相结合,使水系统变得韧性、灵活并适应外部影响。这些努力将带来:洪灾损失减少 50%,干旱导致农业减产的情况减少50%;干旱影响航运能力的情况减少 50%;热浪导致电力系统因缺乏冷却水而危及生产的情况减少 50%

      2、大幅减少污染和富营养化,恢复生物多样性,将自然作为可持续的未来水系统中的重要组成资产。

      3、通过提高工业系统的资源效率,将水的价值资本化,并将水资源价值提高5-10倍,作为经济可持续发展的新来源。

      4、设计和实施新的经济、投资和治理模式,以及确保我们的水系统的长期财务可行性和可管理性的计划。


来源:未来新水务

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