上海市智慧節(jié)水與節(jié)水降碳協(xié)同機制構(gòu)建及優(yōu)化研究

關(guān)鍵詞：智慧節(jié)水；節(jié)水降碳；協(xié)同機制；優(yōu)化策略；上海市

中圖分類號：X322；TV213.4 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）05-0250-04

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.05.076

Abstract：This paper analyzes the currentapplicationstatus ofsmart water-saving technology in Shanghai city，and shows the significant efects of smart water-saving technology in improving wateruse eficiency，reducing water resource waste， and loweringcarbon emissons.Atthesame time，a theoretical framework forthecollborative mechanism ofsmart watersaving and water-saving carbonreduction is proposed，thechallenges intheoperationof the mechanismarepointedout， andcorrespondingoptimizationstrategiesareproposed，aiming toprovidesupportand practical guidancefor water-saving andcarbon reduction work in Shanghai cityand even the whole country，and promote the sustainabledevelopment of watersaving and carbon reduction.

KeyWords：smart water-saving; water-saving carbon reduction; collaborative mechanism;optimization strategy; Shanghai city

在全球水資源日益緊張和氣候變化加劇的背景下，節(jié)水與降碳已成為推動綠色發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的重要議題。上海市作為中國經(jīng)濟發(fā)達的城市之一，智慧節(jié)水與節(jié)水降碳協(xié)同機制的構(gòu)建及優(yōu)化對于實現(xiàn)水資源高效利用和減少碳排放具有重要意義。本研究深人分析上海市智慧節(jié)水的實踐成果，探討節(jié)水降碳協(xié)同機制的構(gòu)建現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)，并提出針對性的優(yōu)化策略，為上海市乃至全國的節(jié)水降碳工作提供理論支持和實踐指導，推動節(jié)水降碳事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

1上海市智慧節(jié)水實踐

作為現(xiàn)代節(jié)水領(lǐng)域的創(chuàng)新力量，智慧節(jié)水技術(shù)正逐步改變傳統(tǒng)水資源管理的面貌。它融合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)，旨在實現(xiàn)水資源的智能化管理、精細化控制和高效化利用[1-2]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過傳感器、無線通信等手段將物理世界與數(shù)字世界緊密相連，為節(jié)水工作帶來全新視角和解決方案，主要體現(xiàn)是在關(guān)鍵用水點安裝傳感器實時監(jiān)測水量、水壓等參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)并處理用水異常情況。通過處理和分析海量用水數(shù)據(jù)，判斷用水模式并預測用水趨勢。

1.1工業(yè)節(jié)水中的智慧化改造

上海市某化工企業(yè)采用先進的智慧節(jié)水技術(shù)，顯著提高用水效率。該企業(yè)擁有多個大型生產(chǎn)裝置，年產(chǎn)量超過100萬t，用水量龐大。為應(yīng)對高耗水問題，企業(yè)與第三方節(jié)水服務(wù)機構(gòu)合作，采用合同節(jié)水管理效益分享型模式，實施智慧節(jié)水改造項目。項目主要安裝智能水表，搭建智慧節(jié)水管理系統(tǒng)。通過智慧節(jié)水管理系統(tǒng)強大的數(shù)據(jù)分析、用水異常報警等功能，企業(yè)快速響應(yīng)異常情況，及時處理跑、冒、滴、漏等問題。項目實施后，企業(yè)發(fā)現(xiàn)10處漏水點，用水效率至少提升 50% ，年節(jié)水量達到43.2萬 m³ ，年節(jié)省水費約258.77萬元，大幅降低用水成本，提高用水精細化管理水平。

1.2醫(yī)院節(jié)水中的智慧化管理

上海市某醫(yī)院在開展智慧化節(jié)水項目前存在水平衡計量率低、用水異常難以發(fā)現(xiàn)以及管網(wǎng)漏損等問題，2024年1月水平衡二級表計量率僅為 70% 。針對這些問題，醫(yī)院投資建設(shè)一套智慧節(jié)水管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對用水情況的在線水平衡監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析與智能預警。項目實施后，通過系統(tǒng)的在線水平衡監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)并解決醫(yī)院用水異常問題，2024年2月在線水平衡二級表計量率提升至 96% 。2024年2—7月，醫(yī)院用水量較2023年同期下降 30 720.7m³ ，全年節(jié)水量約為 61441.4m³ ，節(jié)省水費約36.8萬元。這不僅有助于提高醫(yī)院的管理水平，降低運營成本，還有助于提升全院的節(jié)水意識，形成良好的節(jié)水文化，推動醫(yī)院的綠色發(fā)展。

1.3高校節(jié)水中的智慧化升級

2023年，上海市某高校啟動基于數(shù)字孿生技術(shù)的智慧節(jié)水系統(tǒng)升級項目。項目利用數(shù)字李生技術(shù)，構(gòu)建校園用水仿真模型，實時反映校園內(nèi)用水情況，為管理和決策提供有力支持。2023年8月28日，系統(tǒng)監(jiān)測到某總表用水異常，超出正常用水量 442.25m³ 。后勤人員迅速定位異常點位并及時維修，有效避免水資源的進一步浪費。智慧節(jié)水系統(tǒng)的應(yīng)用不僅提升校園節(jié)水管理水平和資源利用率，還構(gòu)建覆蓋全周期的節(jié)水生態(tài)管理體系，為高校節(jié)水工作提供寶貴經(jīng)驗。

2上海市智慧節(jié)水與節(jié)水降碳協(xié)同機制構(gòu)建

上海市通過構(gòu)建智慧節(jié)水與節(jié)水降碳協(xié)同機制，可以實現(xiàn)水資源高效利用，減少碳排放。有必要結(jié)合協(xié)同機制的理論基礎(chǔ)，探索協(xié)同機制的實踐，分析協(xié)同機制的應(yīng)用成效。

2.1協(xié)同機制的理論基礎(chǔ)

2.1.1智慧節(jié)水與節(jié)水降碳的內(nèi)在聯(lián)系

智慧節(jié)水通過智能化技術(shù)和管理手段，實現(xiàn)水資源的精準計量、監(jiān)控和優(yōu)化配置，從而提高水資源利用效率[3]。而節(jié)水降碳則強調(diào)在減少水資源消耗的同時降低碳排放，二者在資源高效利用方面具有共同目標。同時，智慧節(jié)水技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為節(jié)水降碳提供先進的技術(shù)支撐，能夠推動節(jié)水降碳工作的智能化、精細化發(fā)展。協(xié)同機制不僅可降低企業(yè)的用水成本，提高經(jīng)濟效益，還能夠改善生態(tài)環(huán)境，提升城市生態(tài)品質(zhì)，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的雙贏。

2.1.2 協(xié)同機制的理論框架

上海市智慧節(jié)水與節(jié)水降碳協(xié)同機制的理論框架是一個多維度、多層次的系統(tǒng)，旨在通過綜合施策實現(xiàn)水資源的高效利用和碳排放的有效降低。該理論框架主要包括5個協(xié)同。

一是目標協(xié)同。明確智慧節(jié)水與節(jié)水降碳的共同目標，即提高水資源利用效率，減少水資源消耗和碳排放，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善。在目標協(xié)同的過程中，要建立科學的評估體系，量化評估節(jié)水降碳效果，確保各項措施能夠精準對接目標，達到預期效果。

二是政策協(xié)同。制定和完善相關(guān)政策，形成政策合力，推動智慧節(jié)水與節(jié)水降碳工作的協(xié)同發(fā)展[4]。政策協(xié)同要求政策制定者具備全局視野，從水資源管理、節(jié)水減排、生態(tài)保護等方面入手，確保政策的協(xié)調(diào)性和一致性。通過政策引導，激發(fā)市場主體參與節(jié)水降碳的積極性，形成全社會共同參與的良好氛圍。

三是技術(shù)協(xié)同。加強智慧節(jié)水技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，推動節(jié)水降碳技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。技術(shù)協(xié)同是智慧節(jié)水與節(jié)水降碳協(xié)同機制的核心。通過引入物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù)，可以實現(xiàn)水資源的精準計量、監(jiān)控和優(yōu)化配置，提高水資源利用效率。通過技術(shù)協(xié)同，可推動節(jié)水降碳技術(shù)的集成應(yīng)用，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的節(jié)水降碳技術(shù)體系。

四是市場協(xié)同。建立節(jié)水降碳市場機制，通過市場機制引導企業(yè)、個人等市場主體積極參與節(jié)水降碳工作。市場機制協(xié)同是智慧節(jié)水與節(jié)水降碳協(xié)同機制的重要組成部分。利用價格機制、激勵機制、約束機制等市場化手段，引導市場主體主動采取節(jié)水降碳措施，降低水資源消耗和碳排放。

五是監(jiān)管協(xié)同。加強節(jié)水降碳工作的監(jiān)管和評估，確保各項措施得到有效落實。監(jiān)管協(xié)同是智慧節(jié)水與節(jié)水降碳協(xié)同機制的保障。通過建立政府監(jiān)管、社會監(jiān)督、第三方評估等多層次的監(jiān)管體系，形成對節(jié)水降碳工作的全方位監(jiān)督。

2.2協(xié)同機制的實踐探索

2.2.1 政策引導與制度保障

近年來，上海市出臺一系列政策措施，推動智慧節(jié)水與節(jié)水降碳工作的協(xié)同發(fā)展。例如，《上海市節(jié)水型社會（城市）建設(shè)“十四五”規(guī)劃》明確提出，要推進智慧節(jié)水示范試點建設(shè)，堅持綠色低碳發(fā)展和水資源節(jié)約集約利用。為深入貫徹綠色低碳發(fā)展理念，落實國家和上海市節(jié)水行動實施方案，2022年上海市推出“節(jié)水惠”政策，正式啟動金融助力節(jié)水產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2024年，上海市發(fā)布《上海市節(jié)水減排專項扶持辦法》，根據(jù)近年國家重點推進的工作任務(wù)及節(jié)水常見的應(yīng)用場景，分別對節(jié)水技術(shù)改造、污水資源化利用、非常規(guī)水源利用項目按照不同的單價標準進行扶持，充分調(diào)動用水單位開展節(jié)水減排工作的積極性，推動水資源集約節(jié)約利用和綠色低碳發(fā)展。

2.2.2市場機制與技術(shù)創(chuàng)新

在智慧節(jié)水與節(jié)水降碳協(xié)同機制構(gòu)建中，上海市充分發(fā)揮市場機制的作用，推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。一方面，通過市場機制引導企業(yè)積極參與節(jié)水降碳工作。例如，通過實施非居民用水超定額累進加價制度、節(jié)水惠、節(jié)水減排專項扶持等措施，激勵企業(yè)采取節(jié)水措施，降低用水成本和碳排放。另一方面，通過加大科技投人、引進先進技術(shù)，加強對智慧節(jié)水技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，推動節(jié)水降碳技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。同時，上海市推廣一批節(jié)水技術(shù)和產(chǎn)品，如智慧用水管理系統(tǒng)、在線水平衡測試管理平臺以及基于數(shù)字孿生的智慧節(jié)水應(yīng)用等，提高水資源利用效率。

2.2.3公眾參與與社會監(jiān)督

上海市通過加強節(jié)水宣傳教育、開展節(jié)水活動等方式，提高公眾對節(jié)水工作的認識和參與度。通過舉辦大型節(jié)水主題活動，制作節(jié)水宣傳資料，深入機關(guān)、企業(yè)、學校、社區(qū)和農(nóng)村開展節(jié)水宣傳等方式，普及節(jié)水知識、宣貫節(jié)水政策、推廣先進節(jié)水技術(shù)和經(jīng)驗，進而提高公眾的節(jié)水意識，營造良好的社會氛圍。同時，鼓勵公眾對節(jié)水工作中的問題進行監(jiān)督和評價，有效推動節(jié)水降碳工作的深入開展。

2.3 協(xié)同機制成效分析

上海市智慧節(jié)水與節(jié)水降碳協(xié)同機制的構(gòu)建和實施不僅推動水資源的高效利用，還有效降低碳排放，為上海市的可持續(xù)發(fā)展注入新活力。據(jù)統(tǒng)計，截至2024年9月，上海市共開展“合同節(jié)水 + 智慧節(jié)水”項目161個，年節(jié)水量約為190.63萬 m³ 。若僅考慮電力消耗碳排放，節(jié)約的水量即為節(jié)約供水環(huán)節(jié)和排水環(huán)節(jié)的電力消耗，按照 1m³ 用水量供水環(huán)節(jié)電力單耗 0.414 2kW?h 、排水環(huán)節(jié)電力單耗 0.397 3kW?h 的標準計算，年節(jié)電量為154.70萬 kW?h。

智慧節(jié)水實踐不僅節(jié)約水資源，還減少碳排放。通過采用智慧節(jié)水技術(shù)和設(shè)備，上海市降低各高耗水領(lǐng)域的用水量，減少能源消耗和碳排放。按照上海市電力碳排放系數(shù) 0.42kg/Ω（kW?h） 計算，年減碳量為64.97萬 kg ，有效推動節(jié)水降碳工作的深入開展，為上海市實現(xiàn)碳達峰碳中和目標奠定堅實基礎(chǔ)。

3協(xié)同機制運行面臨的挑戰(zhàn)

盡管上海市智慧節(jié)水與節(jié)水降碳協(xié)同機制在推動水資源高效利用和降低碳排放方面取得顯著成效，但機制的實際運行過程仍面臨一些問題。

3.1技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級步伐需要加快

當前，智慧節(jié)水技術(shù)在推進節(jié)水降碳工作中扮演至關(guān)重要的角色，但其發(fā)展仍面臨一系列挑戰(zhàn)。技術(shù)成本偏高是一個顯著問題，高昂的研發(fā)、部署及運維成本限制智慧節(jié)水技術(shù)在更廣泛領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。此外，技術(shù)適用范圍有限，針對不同地區(qū)、不同行業(yè)的水資源管理和節(jié)水需求，現(xiàn)有技術(shù)往往難以提供完全匹配的解決方案。這些技術(shù)瓶頸不僅制約節(jié)水降碳工作的深入實施，也影響節(jié)水效果的持續(xù)提升，成為亟待解決的關(guān)鍵問題。

3.2公眾參與和社會監(jiān)督力度有待提升

節(jié)水降碳工作是一項復雜且艱巨的系統(tǒng)工程，其成功實施離不開廣大公眾的積極參與和有效監(jiān)督。當前，部分公眾對節(jié)水降碳工作的認知度和參與度仍然偏低，缺乏足夠的節(jié)水意識和節(jié)水技能。同時，社會監(jiān)督機制尚未健全，公眾對節(jié)水降碳工作的監(jiān)督渠道有限，監(jiān)督效果不盡如人意。這種現(xiàn)狀導致節(jié)水降碳工作的社會基礎(chǔ)不夠堅實，難以形成持久且有力的推動力量，影響節(jié)水降碳工作的整體成效和持續(xù)開展。

3.3跨部門協(xié)同機制需要完善

節(jié)水降碳工作涉及多個部門，如水務(wù)、生態(tài)環(huán)境能源和交通運輸?shù)龋@些部門在工作內(nèi)容和職責上往往存在交叉和重疊。當前，部門間的信息共享和溝通協(xié)作機制尚不完善，導致節(jié)水工作在某些關(guān)鍵環(huán)節(jié)出現(xiàn)脫節(jié)和重復勞動。一方面，部門間信息壁壘嚴重，數(shù)據(jù)共享不暢，影響節(jié)水降碳工作的整體規(guī)劃和協(xié)同推進。另一方面，部門間溝通協(xié)作不足，缺乏有效的協(xié)調(diào)機制和責任分工，導致節(jié)水工作在實施過程中易出現(xiàn)資源浪費等問題。

4協(xié)同機制構(gòu)建和優(yōu)化的路徑

4.1完善智慧節(jié)水降碳政策體系

制定專項規(guī)劃，明確智慧節(jié)水與節(jié)水降碳的中長期目標、具體任務(wù)和實施路徑，確保政策與上海市水資源和碳排放現(xiàn)狀緊密契合。完善相關(guān)法律法規(guī)，明確節(jié)水降碳的法律地位和責任主體，加大違法行為的處罰力度，構(gòu)建強有力的法律保障體系。此外，加強節(jié)水政策與環(huán)保、能源、產(chǎn)業(yè)等相關(guān)政策的銜接，形成政策合力，促進各領(lǐng)域工作的協(xié)同推進。建立定期的政策評估機制，根據(jù)評估結(jié)果及時調(diào)整和優(yōu)化政策，確保政策的有效性和適應(yīng)性。

4.2加強技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用

4.2.1推動智慧節(jié)水技術(shù)的研發(fā)與升級

加大科技投入，鼓勵企業(yè)、高校和科研機構(gòu)等社會力量積極參與智慧節(jié)水技術(shù)研發(fā)，推動技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化。建立智慧節(jié)水技術(shù)創(chuàng)新平臺，整合各方資源，形成產(chǎn)學研用緊密結(jié)合的創(chuàng)新生態(tài)，加速技術(shù)升級和迭代。加強對現(xiàn)有智慧節(jié)水技術(shù)的升級和改造，提高技術(shù)的穩(wěn)定性和可靠性，降低運行成本，推動上海市智慧節(jié)水技術(shù)的快速發(fā)展，提升國際競爭力。

4.2.2 拓展智慧節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用場景

多措并舉，深入挖掘智慧節(jié)水技術(shù)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城鎮(zhèn)生活等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，加強智慧節(jié)水技術(shù)在灌溉中的應(yīng)用，推廣智能灌溉系統(tǒng)，實現(xiàn)灌溉用水的精準控制和節(jié)約。工業(yè)領(lǐng)域，推動智慧節(jié)水技術(shù)的廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)水資源的精準計量、監(jiān)控和優(yōu)化配置，提高水資源利用效率。城鎮(zhèn)生活領(lǐng)域，推廣智慧節(jié)水技術(shù)，建設(shè)在線水平衡測試平臺、智慧公廁和智能洗車系統(tǒng)等，提高節(jié)水效果。

4.2.3 加強創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級

建議設(shè)立智慧節(jié)水技術(shù)專項研發(fā)基金，資助降低應(yīng)用成本、拓展適用范圍的關(guān)鍵技術(shù)項目。同時，整合行業(yè)內(nèi)技術(shù)專家、企業(yè)需求和科研資源，促進技術(shù)供需精準對接；提供技術(shù)測試和驗證環(huán)境，降低企業(yè)技術(shù)研發(fā)風險和成本。

4.3優(yōu)化市場機制與激勵機制

通過財政補貼、稅收優(yōu)惠等方式，降低企業(yè)和個人節(jié)水降碳的成本，鼓勵積極參與節(jié)水降碳工作。對節(jié)水降碳成效顯著的企業(yè)和個人給予榮譽表彰，增強其社會影響力。同時，為節(jié)水降碳項目提供金融支持，降低項目融資成本，激發(fā)市場活力。

4.4強化跨部門協(xié)調(diào)合作機制

成立由多部門組成的節(jié)水降碳跨部門協(xié)調(diào)領(lǐng)導小組，明確各部門職責分工，定期召開聯(lián)席會議。搭建跨部門信息共享平臺，整合各部門數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)水資源管理、碳排放監(jiān)測等數(shù)據(jù)實時共享和動態(tài)更新，為工作規(guī)劃和決策提供數(shù)據(jù)支持。

4.5做好公眾參與和教育

4.5.1 提升公眾節(jié)水降碳意識

通過媒體宣傳、社區(qū)活動等方式，普及節(jié)水知識，提高公眾對節(jié)水降碳工作的認識度和重視度。開展節(jié)水主題宣傳活動，如節(jié)水知識競賽、節(jié)水主題展覽等，增強公眾的節(jié)水降碳意識和實踐能力。將節(jié)水降碳理念融入城市文化、校園文化等領(lǐng)域，形成全社會共同關(guān)注、共同參與的良好氛圍。

4.5.2鼓勵公眾參與節(jié)水降碳行動

建立節(jié)水降碳公眾參與平臺，為公眾提供參與節(jié)水降碳工作的渠道和機會。鼓勵公眾參與節(jié)水降碳志愿服務(wù)活動，提高公眾的節(jié)水降碳實踐能力。同時，建立公眾對節(jié)水降碳工作的反饋機制，鼓勵公眾提出意見，促進節(jié)水降碳工作的持續(xù)改進，形成全社會共同推動節(jié)水降碳的強大合力。

5結(jié)論

上海市在智慧節(jié)水與節(jié)水降碳協(xié)同機制構(gòu)建及優(yōu)化方面的探索與實踐不僅可以提升水資源利用效率，還可以降低碳排放，為上海市乃至全國的節(jié)水降碳工作提供借鑒。下一步，上海市會通過理論指導與實踐開展節(jié)水降碳工作，為推進生態(tài)文明建設(shè)、實現(xiàn)綠色發(fā)展貢獻力量。

參考文獻

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