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本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 1 2023年08月25日 环保及公用事业 行业深度分析 智慧水务数字中国驱动下水务公司降 本增效的必由之路 证券研究报告 投资评级 领先大市-A 维持评级 首选股票 目标价(元) 评级 行业表现 资料来源Wind 资讯 升幅 1M 3M 12M 相对收益 2.0 3.1 0.6 绝对收益 -0.1 -0.4 -8.2 周喆 分析师 SAC执业证书编号S1450521060003 zhouzhe1essence.com.cn 朱心怡 分析师 SAC执业证书编号S1450523060001 zhuxyessence.com.cn 朱昕怡 联系人 SAC执业证书编号S1450122100043 zhuxy1essence.com.cn 相关报告 城燃安全专项整治开启,智 能燃气表需求有望释放 2023-08-13 超大特大城市城中村改造工 作部署会议召开,表计需求 有望释放 2023-07-30 核电电力价值重估的下一 环 2023-07-24 发改委强调供热领域节能降 碳,继续推荐“智慧供热” 2023-07-16 CCER 重启在即,城燃困境反 转可期 2023-07-02 两大趋势下,智慧水务改造势在必行 1)管网漏损严重,漏损管控趋严。全国管网的平均漏损率超过15, 部分城市超过 20,偏远地区甚至达到 70以上,造成水资源的浪费 与经济损失,同时会给居民的饮水安全带来隐患。政府近年来不断出 台政策设定指标以加强对水务行业的漏损管控,2022 年发改委等部 门要求到 2025年我国城市公共供水管网的漏损率需控制在 9以内, 部分试点地区到 2025年漏损率达到 7,漏损监控与管理迫在眉睫。 2)水质管控力度加强,对水厂提出更高要求。供水端,2023年4月 起新生活饮用水卫生标准正式实施,对供水水厂“从水源到水龙 头”全过程全链条的管理提出了更高的要求。污水端,污水处理厂提 标改造进程加速,“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划 要求到 2025 年水环境敏感地区污水处理达到一级 A 排放标准。一些 重要城市目前的排放标准要求进一步提升至地表Ⅳ类水、回用水。水 质管控加强对水厂提出了更高的运营管理要求,智慧化改造有助于保 障水厂的先进运行水平。 两层驱动,智慧改造有望有效解决水务行业痛点 智慧水务通过对水表、压力表、流量计等基础设施的智能化改造,使 其能传输、储存、处理数据,再经智能系统对水务信息数据进行整合 分析处理,最终为决策提供支持,实现在水务管理能力、水资源利用 效率、水务服务等方面的提高,包含给水、排水、防洪、污水、节水 等多领域。在国家层面,智慧水务有助于实现水资源的节约、水质的 改善,成为智慧城市建设的关键一环。在企业层面,智慧水务有助于 降本增效。我国水价偏低,2021 年供水水价新政实施,漏损管控领 先、运营能力优秀的水务企业有望获得超额收益。智慧水务可实现对 水务系统的全面精细化监控和数据分析,能有效降低能源消耗和人工 成本,减少由于管理不善和处理不及时导致的漏损,提高水厂的运行 效率,同时有效提高公众满意度。湖南省武冈市在应用城乡供水一体 化智慧水务系统后,2019-2021 年电耗分别下降5.1、2.95、3.03, 压降供水成本 51.8、28.、18.7 万元,实现供水收入增长 153.16、 159.8、144.75万元,降本增效效果显著,水务企业智慧化改造动力 充足。 两条主线,系统集成商与智能水表企业迎机遇 智慧水务板块发展过程中,上游智慧水表制造商与中游系统集成服务 商有望充分受益。 -15 -5 5 15 25 35 2022-08 2022-12 2023-04 2023-08 环保及公用事业 沪深300 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 2 行业深度分析/环保及公用事业 1)主线一智慧水务软硬件一体化综合方案供应商一般通过自产或 外采的水表、水位计、流量计等硬件设备及自主研发的智慧水务综合 软件平台,针对水务企业的痛点,完成自动化、数字化、智能化的改 造。目前智慧水务行业处于起步阶段,根据我们测算,全国333个地 级市的水务系统进行智慧化改造后,粗略估计市场空间将超 300 亿 元,空间广阔。建议关注转型智慧水务的二供设备标的【威派格】、 数字水利综合解决方案服务商【大禹节水】。 2)主线二智能水表作为智慧水务改造的核心硬件设备,在旧改与 升级迭代的趋势下有望放量。我国计量检定规程饮用冷水水表规 定,水表使用期限一般不超过 6年,需周期性地强制更新替换,老旧 小区改造、城中村改造等政策有望加速水表的替换。同时,我国目标 到 2025 年智能水表渗透率达到 60,目前仅为 37,有较大提升空 间。根据我们测算,2023-2025 年国内户用智能水表市场空间将超过 300亿元,市场空间广阔。推荐超声波水表供应商【汇中股份】,建议 关注【迈拓股份】、转型智慧水务的燃气表龙头【金卡智能】、覆盖全 系列水表标的【新天科技】、【宁水集团】。 风险提示市场竞争加剧的风险、原材料价格波动的风险、政 策推动不及预期的风险、下游需求不及预期的风险、假设不及预 期的风险 pOuNsQpMpOrRtPyQnRsOmNbRaOaQoMmMtRmPlOqQzRjMtRqNaQoPtPNZsOtMxNqRmN 行业深度分析/环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 3 内容目录 1. 两大趋势下,智慧水务改造势在必行 . 5 1.1. 趋势一我国水资源浪费严重,水网漏损管控趋严 . 5 1.2. 趋势二水质管控力度加强,对水厂提出更高要求 . 8 2. 两层驱动,智慧改造有望有效解决水务行业痛点 . 9 2.1. 什么是智慧水务 . 9 2.2. 国家与水务企业智慧化改造动力充足 13 2.2.1. 国家层面节约水资源,助力智慧城市建设 . 13 2.2.2. 企业层面降本增效显著 . 15 3. 两条主线,系统集成商与智能水表企业迎机遇 18 3.1. 主线一软硬件一体化系统综合方案供应商有望直接受益. 18 3.2. 主线二老旧改造升级迭代,智能水表有望放量 . 19 4. 投资建议 23 4.1. 威派格 23 4.2. 汇中股份 24 4.3. 金卡智能 24 4.4. 新天科技 25 4.5. 大禹节水 25 4.6. 宁水集团 26 4.7. 迈拓股份 26 5. 风险提示 26 图表目录 图1. 中国水资源总量位居世界第六 5 图2. 中国与其他国家人均水资源量对比(万立方米/人) . 5 图3. 各省份人均水资源量情况(立方米/人) . 5 图4. 全国城市公共供水漏损水量与漏损率 6 图5. 我国供水管网漏损率与海外发达国家对比 6 图6. 我国公共供水管网漏损率排名前五的省份 6 图7. 我国与新加坡污水排水管网整体外渗滤与COD 外渗滤对比 7 图8. 智慧水务系统构成 . 10 图9. 智慧水务整体框架 . 10 图10. 威派格智慧水务模型 11 图11. 污水厂智慧水务自控功能 12 图12. 漏损控制系统应用流程实例 13 图13. 新塘污水厂进厂COD 浓度变化曲线图 14 图14. 月用水量8立方米时各城市自来水费(元/月) . 16 图15. 全球各城市水价构成 16 图16. 供水水厂职工工资成本核算机制 16 图17. 深圳盐田区直饮水数字化管控系统 17 图18. 智慧水务产业链图谱 18 图19. 2010-2020年我国水表年需求量及增速 . 19 图20. 水表迭代历程 21 图21. 超声波电子水表相较于智能机械表的优势 21 行业深度分析/环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 4 图22. 2009-2020年我国智能水表年产量及渗透率 . 22 图23. 分区计量管理(DMA)示意图 . 23 表1 我国严控管网漏损相关政策梳理 . 7 表2 我国供水水质相关政策要求 . 8 表3 污水提标改造政策梳理 . 8 表4 近年来国家层面数字化水质监测政策 . 9 表5 智慧水务供水系统模块 11 表6 污水厂智慧水务功能 12 表7 滨海水务大港油田水务分公司智慧水务改造前后漏损率对比 13 表8 国家智慧水务相关政策梳理 14 表9 国内外主要城市水价对比 15 表10 武冈市智慧水务调度系统应用效果 . 17 表11 2023年 1-7月智慧水务重点招标项目 . 18 表12 我国近年老旧小区改造、城中村改造等相关政策梳理 . 20 表13 我国 2023-2025年智能水表需求量预测 . 22 表14 智能水表上市公司对比 . 23 行业深度分析/环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 5 1.两大趋势下,智慧水务改造势在必行 1.1.趋势一我国水资源浪费严重,水网漏损管控趋严 我国水资源短缺且分布不均。根据中国水务行业蓝皮书,我国水资源总量位居世界第 六位,水资源量占全球总量的 6.1,但由于人口数量庞大,根据国家统计局数据,2021年人 均水资源量仅为 2098.5立方米/人,仅为世界人均水平的四分之一,水资源相对匮乏。从区 域分布情况看,我国水资源分布不均,根据2022年中国水资源公报,2022年我国水资源 总量为 27088.1亿立方米,其中北方水资源量为4988.3亿立方米,仅占全国总量22,分省 来看,沿海人口密集地区、经济发达地区与北方地区的人均水资源严重不足,其中北京、天 津、宁夏、上海、江苏、河南、河北、山西、山东、安徽、陕西、甘肃的人均水资源量不足 1000立方米。 图1.中国水资源总量位居世界第六 图2.中国与其他国家人均水资源量对比(万立方米/人) 资料来源惠誉评级中国水务行业蓝皮书,安信证券研究中心 资料来源国家统计局,前瞻产业研究院,安信证券研究中心 图3.各省份人均水资源量情况(立方米/人) 资料来源2022年中国水资源公报,国家统计局,安信证券研究中心 供水方面,我国供水管网漏损率居高不下,水资源浪费严重。我国供水管网长期运行过 程中存在外力破坏、管网老化破损、维护与检修不及时等现象,导致不少城市和县城管网的 漏损情况严重,造成水资源的浪费与经济损失。根据汇中股份 2022年年报,目前全国城市平 均管网漏损率超过 15,部分城市超过 20,一些偏远的区域甚至达到 70以上,与海外其他 发达国家 5-8的水平相比存在较大差距。 巴西, 17.6 俄罗斯, 9.6 加拿大, 7.0 美国, 6.5 印尼, 6.1 中国, 6.1 其他国家, 47.1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 北京 天津 宁夏 上海 江苏 河南 河北 山西 山东 安徽 陕西 甘肃 重庆 湖北 辽宁 浙江 广东 全国 内蒙古 贵州 湖南 四川 福建 黑龙江 吉林 江西 新疆 海南 云南 广西 青海 西藏 行业深度分析/环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 6 供水存在严重漏损现象,不仅会造成水资源浪费,增加供水企业成本,而且会影响供水 水质,给居民的饮水安全带来隐患。一些地区由于自来水管网破坏漏损问题严重,造成地下 泥沙渗漏、杂质沉积,导致水龙头出水水质浑浊。管道年久失修也会造成水质污染,影响水 质健康,并且变质水能够造成管道的腐蚀与结垢,导致大量微生物滋生。不仅增加生活成本, 影响日常用水,而且水中的重金属元素以及微生物也会对人体健康造成威胁。 图4.全国城市公共供水漏损水量与漏损率 资料来源Wind,住建部,安信证券研究中心 图5.我国供水管网漏损率与海外发达国家对比 图6.我国公共供水管网漏损率排名前五的省份 资料来源供水管道漏损因素及控制技术研究(李彩霞等), 安信证券 研究中心 资料来源Wind,住建部,安信证券研究中心 排水方面,我国排水管网渗漏情况严重,易造成水质污染且影响污水厂运行效率。我国 部分老旧的污水排水管网因断裂、破损和塌陷等问题,易导致雨污水外渗至地下土壤,造成 严重的城市黑臭水体污染。一方面,外渗的 COD、氮、磷污染地下水或者地表水,导致黑臭 水体的形成;另一方面,排水管网渗漏使污水厂进水COD较低,生物降解性较差,对污水厂 的处理效率产生负面影响。 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 30 40 50 60 70 80 90 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 城市供水漏损水量(亿立方米) 城市供水漏损率 14 8 8 6.3 4.9 4.9 0 2 4 6 8 10 12 14 16 中国 美国 日本 荷兰 德国 瑞士 0 5 10 15 20 25 0 1 2 3 4 5 吉林 黑龙江 辽宁 北京 湖北 公共供水漏损水量(亿立方米) 公共供水漏损率 行业深度分析/环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 7 图7.我国与新加坡污水排水管网整体外渗滤与 COD 外渗滤对比 资料来源The leakage of sewer systems and the impact on the ‘black and odorous water bodies’ and WWTPs in China( Y.S.Cao等),安信证券研究中心 水网漏损成水务行业痛点,政策对漏损率管控要求趋严。对于管网漏损严重的现象,政 府近年来不断出台政策设定指标以加强对水务行业的漏损管控。节水型社会建设“十三五” 规划要求到 2020 年全国城市公共供水管网漏损率控制在 10以内;2022 年 1 月,发改委 等部门联合发布关于加强公共供水管网漏损控制的通知,提出进一步健全运行维护管理机 制,要求到 2025年我国城市公共供水管网的漏损率需控制在 9以内。2022年2月,发改委 和住建部在关于组织开展公共供水管网漏损治理试点建设的通知中提出利用物联网、大 数据等技术手段对供水管网进行智慧化、数字化改造,明确要求 2020 年公共供水管网漏损 率高于 12的试点城市(县城)建成区,2025年漏损率不高于 8,其他试点城市(县城)建 成区,2025年漏损率不高于7。 表1我国严控管网漏损相关政策梳理 发布时间 发布单位 政策名称 重要内容 2017/1 发改委、水利部、住建部 节水型社会建设“十三五”规划 城市公共供水管网漏损率控制在10以内,缺水城市再生水利用率达到 20以上。 2019/4 发改委、水利部 国家节水行动方案 到 2020 年,规模以上工业用水重复利用率达到 91以上,农田灌溉水有效利用系数提高到0.55以上,全国公共供水管网漏损率控制在10以内。 2021/1 住建部 关于加强城市地下市政基础设施建设的指导意见 完善城市管道燃气、集中供热、供水等管网建设,降低城市公共供水管网漏损率,促进能源和水资源节约集约利用,减少环境污染。 2021/11 发改委、水利部、住建部、工信部、农业农村部 “十四五”节水型社会建设规划 到 2025 年,基本补齐节约用水基础设施短板和监管能力弱项,节水型社会建 设取得显著成效,农田灌溉水有效利用系数达到 0.58,城市公共供水管网漏 损率小于 9。 2021/12 发改委、水利部、住建部、工信部、农业农村部 黄河流域水资源节约集约利用实施方案 到 2025 年,农田灌溉水有效利用系数达到 0.58 以上;上游地级及以上缺水 城市再生水利用率达到 25以上,中下游力争达到 30;城市公共供水管网漏 损率控制在9以内。 2021/12 住建部、发改委、水利部、工信部 关于加强城市节水工作的指导意见 明确到2025年全国城市用水效率进一步提升,海绵城市建设理念深入人心,城市节水制度进一步健全,全国城市公共供水管网漏损率力争控制在9以内。 2022/1 住建部、发改委 关于加强公共供水管网漏损控制的通知 城市公共供水管网漏损率达到漏损控制及评定标准确定的一级评定标准的地 区,进一步降低漏损率;未达到一级评定标准的地区,控制到一级评定标准以 内;全国城市公共供水管网漏损率力争控制在 9以内。 2022/2 发改委、住建部 关于组织开展公共供水管网漏损治理试点建设的通知 到 2025 年,试点城市(县城)建成区供水管网基本健全,供水管网分区计量 全覆盖,管网压力调控水平达到国内先进水平,基本建立较为完善的公共供水 管网运行维护管理制度和约束激励机制,实现供水管网网格化、精细化管理, 形成一批漏损治理先进模式和典型案例。公共供水管网漏损率高于12(2020 年)的试点城市(县城)建成区,2025 年漏损率不高于 8;其他试点城市(县 城)建成区,2025 年漏损率不高于 7。 2022/9 住建部、发改委、国家疾病预防控制局综合司 关于加强城市供水安全保障工作的通知 实施公共供水管网漏损治理,持续降低供水管网漏损率。进一步提升供水管网 管理水平,通过分区计量、压力调控、优化调度、智能化管理等措施,实现供 水管网系统的安全、低耗、节能运行,满足用户的水量、水压、水质要求。 资料来源各政府网站,安信证券研究中心 -20 -10 0 10 20 30 40 50 中国 新加坡 整体外渗率 0 10 20 30 40 50 60 70 中国 新加坡 COD外渗滤 行业深度分析/环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 8 1.2.趋势二水质管控力度加强,对水厂提出更高要求 新生活饮用水卫生标准正式实施,水龙头水质管控力度加强。2022年3月5日,国家市 场监督总局和国家标准化管理委员会发布生活饮用水卫生标准(GB5749-2022),并于2023 年4月 1日起正式实施。与2006 年发布的原标准相比,一方面,新标准更加关注感官体验、 消毒危害和水源风险,新增了包括高氯酸盐、乙草胺、2-甲基异莰醇、土臭素在内的四项水 质指标,其中两项属于感官性状指标;扩展指标中包括色度、浑浊度、臭和味等指标,保证 了饮用水的口感、无异味,使人们在使用饮用水时更加舒适,水质要求趋严对自来水厂提出 了更高的要求。另一方面,新标准删除了小型集中式供水和分散式供水部分水质指标及限值 的暂行规定,统一了城市和农村应用水的水质安全评价要求,对下沉市场水厂提出了更高的 要求。新生活饮用水卫生标准对供水水厂“从水源到水龙头”全过程全链条的管理提出 了更高的要求。 表2我国供水水质相关政策要求 发布时间 发布部门 政策名称 内容概述 2015年7 月 国务院 关于印发生态环境监测网络建设方案的通知 到 2020 年,全国生态环境监测网络基本实现环境质量、重点污染 源、生态状况监测全覆盖,监测预报预警、信息化能力和保障水平明 显提升。 2016年 11 月 生态环境部 “十三五”环境监测质量管理工作方案 到 2017 年,在现有基础上,进一步完善地表水和近岸海域环境质量 监测质控技术体系,保证水环境质量监测数据准确可靠。到2020 年,全面建成环境空气、地表水和土壤等环境监测质量控制体系。 2021年8 月 国务院 关于做好农村供水保障工作的指导意见 全面推进乡村振兴,提高农村供水标准,完善农村供水工程设施,稳 步提升农村供水保障水平。到 2025 年,全国农村自来水普及率达到 88,强化水源保护,完善水质净化消毒设备,提高水质达标率。到 2035 年,继续完善农村供水设施,基本实现农村供水现代化。 2021年 10 月 国务院 国家标准化发展纲要 完善乡村建设及评价体系,以农村环境监测与评价为重点,加快推动农村人居环境改善标准化工作。 2022年1 月 国家发改委 “十四五”水安全保障规划 到 2025 年,水旱灾害防御能力、水资源节约集约安全利用能力、水 资源优化配置能力、河湖生态保护治理能力进一步加强,国家水安全 保障能力明显提升。 2022年9 月 住建部 加强城市供水安全保障工作 到 2025 年,建立较为完善的城市供水全流程保障体系和基本健全的 城市供水体系,推进供水设施改造、提高供水检测与应急能力、优化 提升城市供水服务、健全保障措施。 资料来源各政府公告,安信证券研究中心 污水处理厂提标改造进程加速。尽管近年来我国污水处理能力及处理量均稳步提升,处 理率已达到较高水平,但污水厂的出水水质仍具备提升空间。我国根据城镇污水处理厂排入 地表水域环境功能和保护目标,以及污水处理厂的处理工艺,将污水处理标准分为一级标准、 二级标准和三级标准,其中一级标准分为 A标准和B标准,按照一级A排放标准处理后的达 标水大致相当于地表劣 V 类水。根据中国水务行业蓝皮书,到 2018 年我国仍有 38的污 水处理厂低于一级 A标准。2015 年以来,国家与地方政府出台各项水治理政策,污水处理厂 的排放标准不断趋严。根据“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划,目标到 2025 年水环境敏感地区污水处理基本均要求达到一级 A排放标准。在一些重要城市,目前很多污 水处理厂的排放标准要求已进一步提升至地表Ⅳ类水、回用水的标准。例如,山东省于 2023 年6 月发布山东省2023年水环境质量巩固提升行动方案,将对全省既有城市污水处理厂 提标至地表水Ⅳ类,提标改造率不低于 40。环保标准的提升对污水处理厂的处理效率和稳 定性提出了更高的要求。 表3污水提标改造政策梳理 发布时间 发布部门 政策名称 重点内容 2015年4 月 国务院 水污染防治行动计划 到 2020 年,七大重点流域水质优良比例总体达到 70以上,地级及以 上城市建成区黑臭水体均控制在10以内。到2030年,全国七大重点 流域水质优良比例总体达到 75以上,城市建成区黑臭水体总体得到 消除。 2016年 12 月 国家发改委、住建部 “十三五“全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划 “十三五”期间,提标改造城镇污水处理设施规模 4220 万立方米/日, 其中设市城市3639万立方米/日,县城581万立方米/日。提标改造后 出水水质应达到一级A 排放标准或相关规定的水质标准。 行业深度分析/环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 9 2018年1 月 生态环境部 重点流域水污染防治规划(2016-2020 年) 到 2020 年,长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河七大重点流域水质优良比例总体达到70以上,劣Ⅴ类比例控制在 5以下。 2019年5 月 住建部 城镇污水处理提质增效三年行动方案(2019-2021 年) 经过 3 年努力,基本消除黑臭水体,城市生活污水集中收集效能显著 提高。依法建立市政排水管网地理信息系统(GIS);加快推进生活污 水收集处理设施改造和建设 2020年7 月 国家发改委、住建部 城镇生活污水处理设施补短板强弱项实施方案 对污水处理厂进行提标改造,长三角地区和粤港澳大湾区城市、京津 冀地区和长江干流沿线地级及以上城市、黄河流域省会城市、计划单 列市生活污水处理设施全部达到一级 A 排放标准。 2021年1 月 国家发改委 关于推进污水资源化利用的指导意见 到 2025 年,全国污水收集效能显著提升,水环境敏感地区污水处理基本实现提标升级,污水资源化利用政策体系和市场机制基本建立。 2021年6 月 国家发改委、住建部 “十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划 到 2025 年,基本消除城市建成区生活污水直排口和收集处理设施空白 区,全国城市生活污水集中收集率力争达到 70以上,城市和县城污 水处理能力基本满足经济社会发展需要,水环境敏感地区污水处理基 本达到一级 A 排放标准。 2021年 11 月 国务院 关于深入打好污染防治攻坚战的意见 到 2025 年,地表水Ⅰ-Ⅲ类水体比例达到 85,近岸海域水质优良比例达到79左右,城市黑臭水体基本消除。 2022年1 月 国务院 ”十四五“节能减排综合工作方案 加大污染治理力度,到 2025 年,长江流域总体水质保持为优,干流水质稳定达到Ⅱ类,黄河干流上中游(花园口以上)水质达到Ⅱ类。 资料来源各政府公告,安信证券研究中心 供水水质与污水水质的更高要求趋势下,对水厂提出了更高的运营管理要求,智慧化改 造有助于保障水厂的先进运行水平;同时水质提标的要求为水厂智慧化改造提供了契机。同 时,国家与各地对水质监测的标准不断提升。生态环境部在生态环境监测规划纲要2020- 2035 年中明确,生态环境监测将在全面深化环境质量和污染源监测的基础上,逐步向生 态状况监测和环境风险预警拓展,构建生态环境状况综合评估体系,十四五期间,地表水国 控断面数从 2050个整合增加至 4000个左右;形成多层次地下水环境质量监测网络,覆盖全 国主要水文地质单元、主要流域、主要平原盆地和 80以上地级城市。智慧水务体系下可实 现对水质的有效监测,且通过对监测数据的分析在帮助水务公司运营与决策的同时,为政府 提供风险预警。 表4近年来国家层面数字化水质监测政策 政策名称 发布时间 发布单位 生态环保相关重点内容 关于推进生态环境监測体 系气监测能力现代化的干意 见(征求意见稿) 2020.3 生态环境部 发展智慧监測,推动物联网、传感器、区块链、人工智能等新技术在监测监控业务中的应用。 关于推进污水资源化利用 的指导意见 2021.1 国家发改委 开展工业废水再生利用水质监测评价和用水管理,推动地方和重点用水企业搭建工业 废水循环利用智慧管理平台。 5G 应用“扬帆”行动计划 2021-2023 年) 2021.7 工信部 加快智慧表计等产品在市政管理、环境监测等领域部署,探索构建数字孪生城市,提 高城市感知能力。 资料来源国务院,发改委,工信部,安信证券研究中心 2.两层驱动,智慧改造有望有效解决水务行业痛点 2.1.什么是智慧水务 智慧水务以云计算、大数据、物联网等新一代信息技术为核心,结合人工智能,通过对 水表、压力表、流量计、水质仪、液压计等水务基础设施的智能化改造,使其能广泛、精准 地传输、储存、处理数据,再经过软件平台、智能AI、大数据等智能系统,对水务信息数据 进行整合分析处理,并最终为决策提供支持,实现在水务管理能力、水资源利用效率、水务 服务等方面的提高。智慧水务包含给水、排水、防洪、污水、节水等多领域的智慧化改造。 行业深度分析/环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 10 图8.智慧水务系统构成 资料来源前瞻产业研究院,安信证券研究中心 图9.智慧水务整体框架 资料来源智研咨询,安信证券研究中心 在供水领域,通过智能水表、流量计等先进设备对管网、水厂的节点进行实时监测和感 知,再把收集得到的数据汇总至大数据中心,对海量信息进行全面分析计算,把最终结果反 馈到数据应用层,让供水水厂得到清晰的可视化数据,包括水费,管网漏损、水厂情况等。 智慧水务系统包括多个模块,以湖南省武冈市城乡供水一体化工程项目为例,其智慧水务系 统包含供水系统拓扑图、管网地理信息 GIS 系统、供水运行监测与调度系统、DMA 漏损控制 分区计量系统、能耗分析系统、视频监控系统、工程管理系统、仓储及表务管理系统等多个 模块。 智慧水务有效解决供水体系从“源头”到“龙头”各环节的多个痛点。智慧水务服务于 水生产、水运输、水服务、水消费等供水的各个环节。在水源环节,智慧水务系统涵盖源水 监测、源水调度、设备管理、源水养护等方面。在生产制水环节,智慧水务助力水厂自动化、 生产管理、水厂设备管理等,帮助水厂完成智能加药、智能加矾、智能加氯等功能,自动管 理订单并优化流程,提升水厂运营效率。在管网环节,作用于设备管理、漏损管理、水力模 型、管网养护与维修等方面,例如利用 GIS管理系统等,通过可视化管网数据,及时对管网 进行维修,以有效控制漏损。在营收服务管理环节,智慧水务综合客服系统系统功能一般涵 盖服务热线、报装管理、收费管理、网上营业厅等,实现线上收费、多渠道抄表、客户热线 回馈等。在大数据软件、智能化产品的加持下,智慧水务能够处理大多数传统水务难题。 行业深度分析/环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 11 图10.威派格智慧水务模型 资料来源威派格2022 年年度报告,安信证券研究中心 表5智慧水务供水系统模块 智慧水务供水系统模块 功能介绍 智慧水务供水系统拓扑图 智慧水务系统的网络结构图。 管网地理信息GIS 系统 以基础地形图为基础,以供水管网数据为核心,录入和编辑供水管网以及阀门等图形数据和属性数据,实现管网数据的统一管理。 供水运行监测与调度系统 是智慧水务平台的核心部分,实时采集流量计、压力计和在线水质监测设备的数据,通过建设数 据库,实时采集水厂、主管网泵站和末端管网泵站的进出水流量、原水水质、出厂水水质以及制 水工艺各个流程的生产性数据。 DMA 漏损控制分区计量系统 通过关闭阀门、安装边界流量计等方式,在供水管网中形成永久性边界和相对独立的供水区域,实现管网的物理功能分区,将供水漏损率降低至合理水平。 能耗分析系统 通过采集城乡水厂制水生产过程中使用的电能、原水以及药剂等数据进行统筹分析,同时结合阶梯电价、原水水价和药剂单价等数据制定方案。 视频监控系统 集成水厂、加压泵站等生产场所的视频数据,对厂区、泵站现场情况进行实时监控。 工程管理系统 根据项目的实际工作需求,将工程管理系统分解成模块,实现从项目立项到竣工验收的每一阶段的标准化操作、流程化管控。 仓储及表务管理系统 全面掌控管网维修配件和水表仓储情况,实现从出入库、运行到报废的全生命周期信息化跟踪、记录与管理。 营收系统 通过集采水表和 IC 卡水表的数据以及抄表数据,对客户资料、抄表、收费、入账、催缴、财务对账到做账进行全程监控,实现无纸化办公。 客户服务热线系统 客户服务中心将受理的相关问题按不同类别、不同流程进行处理。 智能生产管理OA 系统 具有高度的网化、智能化特点,可以调度生产预案、停水计划、管道冲洗任务的发布、审批、执行和完成情况反馈等,实现了水务生产调度工作智能网络化、数字化管理。 资料来源武冈市城乡供水一体化智慧水务系统研究及应用, 安信证券研究中心 在污水领域,根据 Wind 数据,全国县城污水处理厂共有 1765 座,共处理污水排放量 109.31 亿立方米,相较于 2010 年的 1052 座污水处理厂和 72.02 亿的污水排放量有较大增 幅。随着我国污水处理厂数量的增多、污水排放量的快速提升、污水排放标准的提高,对污 水处理厂的处理效率和稳定性提出了更高的要求。在实现稳定达标的前提下,智慧水务系统 可助力污水厂降低运营成本、提高经济效益和环境效益。传统污水处理厂一般采取“预处理 生化深度处理”三级处理工艺,具有流程长、设备仪表较多、无法实现实时监控、水质 不稳定等痛点。污水厂智慧水务系统在自动化的基础上,通过对污水水质、水量、水压、在 行业深度分析/环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 12 线仪表的监测,运用物联网、大数据等技术,实现远程实时监控、分析污水系统运行状况, 并实时传达到各相应运维部门,实现快速反应、科学决策,从而帮助污水处理厂实现更高效、 更精细化的运营管理。 图11.污水厂智慧水务自控功能 资料来源污水处理厂智慧水务平台的设计与应用(王丹),安信证券研究中心 表6污水厂智慧水务功能 功能 具体作用 水质、水量实时监控 实时在线监控各运行单元的水质、水量变化情况,监控范围不再局限于中控室,可实现技术人员随时随地掌控整个系统的运行现状。 处理系统设备的全生命周期管理 实时监控保证了设备问题能及时发现和维修响应,避免重大问题的发生发展,变被动发现为主动报警,同时实现任务执行痕迹追溯。 工艺运行的实时监控、分析和反馈 通过实时监控,自动生成水质数据信息,并进行分析。同时,依据对主要设备和 工艺参数异常状态的管理及时将不合格进水切换进事故池,保护整个污水处理 系统。 污水处理系统的节能降耗 通过对水质、水量、监测数据与泵、鼓风机及加药系统的信号联动管理,实现了 精确曝气的风机控制系统、营养盐及其他药剂的精确控制加药系统、精确的污 泥龄优化及排泥系统等。 综合生产管理优化 自动生成视图版排班计划,巡检计划和巡检任务;自动生成水质、水量、能耗、设备情况的报表;自动生成仓库物料查询、入库、出库、调拨、盘点等数据。 设备的全生命周期管理 快速获取设备档案、设备维修、设备保养等相关数据和信息。 污水厂员工考勤及绩效管理 合理安排员工的工作量,自动生成绩效考核数据,支持绩效的多维度统计分析。 智能化安全管理 提供了包括安全检查、安全培训、应急事件、安全文档等一整套安全管理体系。 污水厂运营管控 App端生产人员通过视频通话增强现实标记的方式实现远程求助技术支持。通过图像识别和AR 技术对污水厂主要实景设备和工艺节点实现数据信息叠加。 资料来源污水处理厂智慧水务平台的设计及应用(王丹),安信证券研究中心 在城市排水领域,智慧水务系统能及时、准确、高效地监测和预警水质、暴雨、洪涝灾 害等问题。以广州市增城区新塘镇的智慧排水系统为例,通过在污水管网的各重要节点安装 多个液位计、水质取样器、流量监测仪等,在排涝系统安装电子水尺、雨量计、摄像头等硬 行业深度分析/环保及公用事业 本报告版权属于安信证券股份有限公司,各项声明请参见报告尾页。 13 件设施,结合排水设施一张图、设施巡检养护、厂站网河监测一张网、防涝应急调度、排水 设施数据管理、排水管网数据更新维护等软件模块,实现排水体系的全监测。 2.2.国家与水务企业智慧化改造动力充足 2.2.1.国家层面节约水资源,助力智慧城市建设 国家层面上,推行智慧水务有助于实现水资源的节约、水质的改善,同时成为智慧城市 建设的关键一环,因此国家与地方政策端推动动力充足。 智慧水务有助于解决管网漏损问题,有效节约水资源。发改委等部门要求到 2025 年我 国城市公共供水管网的漏损率需控制在 9以内,部分试点地区到 2025年漏损率达到 7。传 统的漏损管理通常采用人工定期巡检等的方式来对管网进行维护,效率低下且成本高昂;加 装流量计、智能水表等智能硬件设备与智慧水务体系改造
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