上海市智慧節水與節水降碳協同機制構建及優化研究

關鍵詞：智慧節水；節水降碳；協同機制；優化策略；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，節水與降碳已成為推動綠色發展和生態文明建設的重要議題。上海市作為中國經濟發達的城市之一，智慧節水與節水降碳協同機制的構建及優化對于實現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水的實踐成果，探討節水降碳協同機制的構建現狀與面臨的挑戰，并提出針對性的優化策略，為上海市乃至全國的節水降碳工作提供理論支持和實踐指導，推動節水降碳事業的持續發展。

1上海市智慧節水實踐

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

1.1工業節水中的智慧化改造

上海市某化工企業采用先進的智慧節水技術，顯著提高用水效率。該企業擁有多個大型生產裝置，年產量超過100萬t，用水量龐大。為應對高耗水問題，企業與第三方節水服務機構合作，采用合同節水管理效益分享型模式，實施智慧節水改造項目。項目主要安裝智能水表，搭建智慧節水管理系統。通過智慧節水管理系統強大的數據分析、用水異常報警等功能，企業快速響應異常情況，及時處理跑、冒、滴、漏等問題。項目實施后，企業發現10處漏水點，用水效率至少提升 50% ，年節水量達到43.2萬 m³ ，年節省水費約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醫院節水中的智慧化管理

上海市某醫院在開展智慧化節水項目前存在水平衡計量率低、用水異常難以發現以及管網漏損等問題，2024年1月水平衡二級表計量率僅為 70% 。針對這些問題，醫院投資建設一套智慧節水管理系統，實現對用水情況的在線水平衡監測、數據分析與智能預警。項目實施后，通過系統的在線水平衡監測，及時發現并解決醫院用水異常問題，2024年2月在線水平衡二級表計量率提升至 96% 。2024年2—7月，醫院用水量較2023年同期下降 30 720.7m³ ，全年節水量約為 61441.4m³ ，節省水費約36.8萬元。這不僅有助于提高醫院的管理水平，降低運營成本，還有助于提升全院的節水意識，形成良好的節水文化，推動醫院的綠色發展。

1.3高校節水中的智慧化升級

2023年，上海市某高校啟動基于數字孿生技術的智慧節水系統升級項目。項目利用數字李生技術，構建校園用水仿真模型，實時反映校園內用水情況，為管理和決策提供有力支持。2023年8月28日，系統監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。智慧節水系統的應用不僅提升校園節水管理水平和資源利用率，還構建覆蓋全周期的節水生態管理體系，為高校節水工作提供寶貴經驗。

2上海市智慧節水與節水降碳協同機制構建

上海市通過構建智慧節水與節水降碳協同機制，可以實現水資源高效利用，減少碳排放。有必要結合協同機制的理論基礎，探索協同機制的實踐，分析協同機制的應用成效。

2.1協同機制的理論基礎

2.1.1智慧節水與節水降碳的內在聯系

智慧節水通過智能化技術和管理手段，實現水資源的精準計量、監控和優化配置，從而提高水資源利用效率[3]。而節水降碳則強調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，智慧節水技術的發展和應用為節水降碳提供先進的技術支撐，能夠推動節水降碳工作的智能化、精細化發展。協同機制不僅可降低企業的用水成本，提高經濟效益，還能夠改善生態環境，提升城市生態品質，實現經濟效益與生態效益的雙贏。

2.1.2 協同機制的理論框架

上海市智慧節水與節水降碳協同機制的理論框架是一個多維度、多層次的系統，旨在通過綜合施策實現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個協同。

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

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

三是技術協同。加強智慧節水技術的研發和應用，推動節水降碳技術的創新與發展。技術協同是智慧節水與節水降碳協同機制的核心。通過引入物聯網、大數據、人工智能等先進技術，可以實現水資源的精準計量、監控和優化配置，提高水資源利用效率。通過技術協同，可推動節水降碳技術的集成應用，形成具有自主知識產權的節水降碳技術體系。

四是市場協同。建立節水降碳市場機制，通過市場機制引導企業、個人等市場主體積極參與節水降碳工作。市場機制協同是智慧節水與節水降碳協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水降碳措施，降低水資源消耗和碳排放。

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

2.2協同機制的實踐探索

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，推動智慧節水與節水降碳工作的協同發展。例如，《上海市節水型社會（城市）建設“十四五”規劃》明確提出，要推進智慧節水示范試點建設，堅持綠色低碳發展和水資源節約集約利用。為深入貫徹綠色低碳發展理念，落實國家和上海市節水行動實施方案，2022年上海市推出“節水惠”政策，正式啟動金融助力節水產業發展。2024年，上海市發布《上海市節水減排專項扶持辦法》，根據近年國家重點推進的工作任務及節水常見的應用場景，分別對節水技術改造、污水資源化利用、非常規水源利用項目按照不同的單價標準進行扶持，充分調動用水單位開展節水減排工作的積極性，推動水資源集約節約利用和綠色低碳發展。

2.2.2市場機制與技術創新

在智慧節水與節水降碳協同機制構建中，上海市充分發揮市場機制的作用，推動技術創新和產業升級。一方面，通過市場機制引導企業積極參與節水降碳工作。例如，通過實施非居民用水超定額累進加價制度、節水惠、節水減排專項扶持等措施，激勵企業采取節水措施，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，加強對智慧節水技術的研發和應用，推動節水降碳技術的創新與發展。同時，上海市推廣一批節水技術和產品，如智慧用水管理系統、在線水平衡測試管理平臺以及基于數字孿生的智慧節水應用等，提高水資源利用效率。

2.2.3公眾參與與社會監督

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

2.3 協同機制成效分析

上海市智慧節水與節水降碳協同機制的構建和實施不僅推動水資源的高效利用，還有效降低碳排放，為上海市的可持續發展注入新活力。據統計，截至2024年9月，上海市共開展“合同節水 + 智慧節水”項目161個，年節水量約為190.63萬 m³ 。若僅考慮電力消耗碳排放，節約的水量即為節約供水環節和排水環節的電力消耗，按照 1m³ 用水量供水環節電力單耗 0.414 2kW?h 、排水環節電力單耗 0.397 3kW?h 的標準計算，年節電量為154.70萬 kW?h。

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

3協同機制運行面臨的挑戰

盡管上海市智慧節水與節水降碳協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技術創新與產業升級步伐需要加快

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

3.2公眾參與和社會監督力度有待提升

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

3.3跨部門協同機制需要完善

節水降碳工作涉及多個部門，如水務、生態環境能源和交通運輸等，這些部門在工作內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作機制尚不完善，導致節水工作在某些關鍵環節出現脫節和重復勞動。一方面，部門間信息壁壘嚴重，數據共享不暢，影響節水降碳工作的整體規劃和協同推進。另一方面，部門間溝通協作不足，缺乏有效的協調機制和責任分工，導致節水工作在實施過程中易出現資源浪費等問題。

4協同機制構建和優化的路徑

4.1完善智慧節水降碳政策體系

制定專項規劃，明確智慧節水與節水降碳的中長期目標、具體任務和實施路徑，確保政策與上海市水資源和碳排放現狀緊密契合。完善相關法律法規，明確節水降碳的法律地位和責任主體，加大違法行為的處罰力度，構建強有力的法律保障體系。此外，加強節水政策與環保、能源、產業等相關政策的銜接，形成政策合力，促進各領域工作的協同推進。建立定期的政策評估機制，根據評估結果及時調整和優化政策，確保政策的有效性和適應性。

4.2加強技術創新與應用

4.2.1推動智慧節水技術的研發與升級

加大科技投入，鼓勵企業、高校和科研機構等社會力量積極參與智慧節水技術研發，推動技術創新和成果轉化。建立智慧節水技術創新平臺，整合各方資源，形成產學研用緊密結合的創新生態，加速技術升級和迭代。加強對現有智慧節水技術的升級和改造，提高技術的穩定性和可靠性，降低運行成本，推動上海市智慧節水技術的快速發展，提升國際競爭力。

4.2.2 拓展智慧節水技術的應用場景

多措并舉，深入挖掘智慧節水技術在農業、工業、城鎮生活等領域的應用潛力。農業領域，加強智慧節水技術在灌溉中的應用，推廣智能灌溉系統，實現灌溉用水的精準控制和節約。工業領域，推動智慧節水技術的廣泛應用，實現水資源的精準計量、監控和優化配置，提高水資源利用效率。城鎮生活領域，推廣智慧節水技術，建設在線水平衡測試平臺、智慧公廁和智能洗車系統等，提高節水效果。

4.2.3 加強創新與產業升級

建議設立智慧節水技術專項研發基金，資助降低應用成本、拓展適用范圍的關鍵技術項目。同時，整合行業內技術專家、企業需求和科研資源，促進技術供需精準對接；提供技術測試和驗證環境，降低企業技術研發風險和成本。

4.3優化市場機制與激勵機制

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

4.4強化跨部門協調合作機制

成立由多部門組成的節水降碳跨部門協調領導小組，明確各部門職責分工，定期召開聯席會議。搭建跨部門信息共享平臺，整合各部門數據資源，實現水資源管理、碳排放監測等數據實時共享和動態更新，為工作規劃和決策提供數據支持。

4.5做好公眾參與和教育

4.5.1 提升公眾節水降碳意識

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

4.5.2鼓勵公眾參與節水降碳行動

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

5結論

上海市在智慧節水與節水降碳協同機制構建及優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水降碳工作，為推進生態文明建設、實現綠色發展貢獻力量。

參考文獻

1 翟家齊，王秀青，張艦，等．節水措施對碳排放影響及節水低碳目標實施路徑淺議[J].中國水利，2023（19）：47-51.

2 譚清文.上海市某高校節水及碳減排效益分析[J].凈水技術，2022（2）：142-147.

3 勞耀進，李偉.智慧節水管理平臺的構建和應用[J].廣西水利水電，2023（3）：94-95.

4許競，倪東生，李斌，等．上海市外高橋發電廠“合同節水 + 智慧節水”管理實踐[J].中國水利，2022（23）：67-69.