智慧水务行业报告：数字中国驱动下水务公司降本增效的必由之路

报告出品方：安信证券

以下为报告原文节选

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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。

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。

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。

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。

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%。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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能有效帮助降低管网漏损。例如，根据《DMA 分区技术在供水管网漏损率控制中的应用》（胡凯等），斯里兰卡首都科伦坡南部供水管网通过 DMA（District Metering Area）分区计量，加装阀门和流量计，结合 GIS 技术快速定位并修复漏损点，实现漏损率从 49%降低到 10%左右。以滨海水务大港油田水务分公司智慧水务供水改造项目为例，其建立了涵盖生产运行、应急预警、设施管理、客户服务、分析决策、调度指挥等为一体的数字化管理平台，并将供水区域划分为三个级别的分区，通过智慧系统统计各个分区的产销差，若漏损情况严重，系统则会派发工单，通过组织夜间关断阀门、翻查污排雨排井、局部点位开挖、稽查等手段，发现并处理漏点，有效减少漏失水量，应用了智慧水务系统仅三个月就实现漏损率从 27.1%降低至 22.9%。智慧水务系统能有效降低漏损，节约水资源。

智慧水务系统能有效保障市政污水系统的良好稳定运行。一方面，通过对水质的监测能有效保证污水厂进水水质浓度。根据《智慧水务在市政排水系统效能提升中的应用》（王亮等），广州市增城区新塘镇在市政排水体系中应用智慧水务系统后，通过液位计监测污水管液位变化，发现了大量的降水倒灌或入侵点。在倒灌得到控制后，新塘污水厂进水水质浓度提升显著，进厂 COD 浓度提升了 89.8%，实现污水系统的提质增效。另一方面，智慧水务系统通过采集仪表实时监控数据、化验数据、设备运行状态等，有助于保障污水厂出水水质的稳定达标排放。

“数字中国”政策驱动下，智慧水务为城市智慧化管理提供有效数据支撑。2023 年 2 月27 日，中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》，要求全面提升数字中国建设的整体性、系统性、协同性，促进数字经济和实体经济深度融合，以数字化驱动生产生活方式变革，同时按“5225”框架进行整体布局，即夯实数字基础设施和数据资源体系“两大基础”，推进数字技术与经济、政治、文化、社会、生态文明建设“五位一体”深度融合，强化数字技术创新体系和数字安全屏障“两大能力”，优化数字化发展国内国际“两个环境”。目标到 2025 年基本形成横向打通、纵向贯通、协调有力的一体化推进格局，数字中国建设取得重要进展，到 2035 年数字化发展水平进入世界前列。此次政策的出台将“数字经济”升华为“数字中国”，要求在农业、工业、金融、教育、医疗、交通、能源等重要领域加快数字技术创新应用。城市水务建设是基础设施的重要组成部分，智慧水务的建设可以为城市智慧化管理和科学决策提供底层数据支撑。城市用水与排水数据能真实地反应居民居住和生产情况，直观表现城市发展、城市居民流动情况。
智慧水务作为“数字中国”在公用事业行业的实质性探索，过去几年已受到了不少的政策支持和鼓励。2017 年 5 月，住建部发布《全国城市市政基础设施建设“十三五”规划》，提出要大力发展智慧水务，覆盖供水排水中的各个环节，包括水质监测、供水设备检查、整治黑臭水体等方面，加强供水设备的信息化技术，提高供水的安全保障能力，提升水资源的利用率。2021 年 3 月，国家发改委印发《“十四五”规划和 2035 远景目标纲要》，推动智慧城市建设，将物联网设备纳入公共基础设施，构建智慧水务体系，推进农饮水工程建设。

2.2.2.企业层面：降本增效显著

我国水价偏低。我国居民生活水价由自来水费、水资源费和污水处理费三部分组成，自来水费一般实行阶梯水价。整体来看我国水价远低于海外国家，在自来水供水领域，根据《2022 年中国水资源公报》，2022 年全国生活用水量为 905.7 亿立方米，折算人均月生活用水量约为 5 立方米，假设普通三口居民家庭每月用水量约 15 立方米，我国北京、上海、广州三大城市的月度自来水费分别为 31.05 元、28.8 元、29.7 元，远低于纽约的 150.6 元、东京的 123 元、伦敦的 317 元。根据《国内外大城市居民生活水价对比研究》（程小文等），北京、上海和广州三地的家庭水费支出占家庭总收入的比例仅为纽约、伦敦、东京的 1/4 左右。在污水处理费领域，根据《国内外大城市居民生活水价对比研究》（程小文等），我国北京、上海和广州的污水费在居民水价中的占比平均约为 35%左右，而纽约、伦敦、东京污水处理费占比高达 46%-63%，远高于我国。因此，对我国水厂来说，降本增效对于水厂盈利能力的重要性凸显。

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