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電耗背后的水務管理學·.苔花如米小,亦學牡丹開
來源:水務經理人 | 發布時間:2019-4-30 | 瀏覽次數:

一個水廠的單位電耗問題:如何計算?如何判斷高低?這篇短文,可以給你一個非常明確的答案。但本文討論的不僅僅是技術問題,更想說明的是:公式背后的水務管理學。

電耗如何計算?

先看理論推導。

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推導過程,中學物理知識,足以理解,我們鄭重來看一下,千噸水的電耗公式如下:

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這個公式在現實中的意義是什么?

第一層次理解:

在電機、水泵效率均為100%時:

每一千噸水,每提升一米,電耗是2.72度電。

第二層次理解:

電機效率與水泵效率之間是相乘關系,只有一個效率不高,對電耗來講都是致命的。

兩者乘積,可以取0.6-0.8

則:每千噸水提升1米,電耗為4.53KWH(2.72/0.6)~3.2KWH(2.72/0.8)

第三層次理解:

客觀上來提升泵口的壓力,不僅僅取決于提升的高度,還在于水龍頭的服務壓力要求:

因此,用泵口壓力來代替揚程數據,則基本可以得出泵口壓力與電耗的換算關系:

與泵口壓力的關系:泵口壓力與提升高度的換算關系。以泵口壓力0.45MPA為例,可以視同,提升高度為45米計,其電耗 在203KWH/KT(45*4.53)~144KWH/KT(45*3.2)之間。可以作為一個初步的測算。正常狀態下,千噸水電耗基本在這個區間。

但是,這只是一個停留在中學水平的淺層認知。

電耗如何判斷?

無論是在水務投資項目,或是水務公司運營管理過程中,我們經常會遇到一個指標:單位電耗。那么電耗水平高低如何判定?多少以上算高,多少以下算低,何為先進何為落后?

如果簡單地用一個絕對數字來對比,來說明運營狀況的優劣,顯然是有失偏頗的。原因很簡單:要看具體項目的運營條件。哪些條件影響單位電耗?

筆者沒有絲毫探討單位電耗的技術意圖。

從以上公式可以看出,決定電耗水平的有三個主要因素:

揚程(或者說泵口壓力)、電機效率、水泵效率;

因此,我們可以電耗的函數轉變一下另一個描述方式:

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很顯然,推導出的電耗與三個要素之間,是一個精確函數。似乎對單位電耗,有了一個基本精準的認識。但且慢!!!

為什么要將一個精確函數,用一個f來表示中間的關系呢?

答案是:面現實中的問題時,我習慣用一句話來考察與反思:

世界的本質是模糊的,你憑什么能夠用數學公式精準表達?

假設,有二個自來水廠,如果這三個參數一樣的,你認為單位電耗就一樣嗎?我堅信:未必!!!!

電耗至少還與漏損相關。試想,同樣的高程,同樣的電機效率與水泵效率,如果管網中漏損越大,如果要保持同樣的供水狀態,是不是需要加大壓力?加大壓力,是不是就要提高電耗?

設漏損率為L,我們又可以把函數做另一個演變:

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這個函數是模糊的,漏損率與電耗的關系,至少目前我尚未見到相關性上有精確的函數論述。我從WATEREYES.COM大數據年度分析中,偶爾看到其中的相關性,如圖:

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大家有興趣可以打開我的個人網站,對相關項目印證浙江省內行業數據相關性,可供參考。至于要得出一個精確函數,一是沒有太大意義,二是還缺乏更多的大數據支撐。

http://www.watereyes.com/data/index/id/1

但相關性如何,可以有一個直觀的印象。

當然,這還不是本文的重點為,真正的重點是:如何從管理角度來理解一個公式,它的外延,才是根本。這是一個水務投資運營管理的關鍵。面對一個項目需要全面、客觀的認識,才能真正運營管理好一個公司。這是我多年來的深刻體會。

總結一下,函數中的,自變量背后的管理意義:

H:這是一個客觀指標,自來水污水需要提升,是用戶源水,水廠所在高程所決定,非主觀因素。如果說有一些主觀因素的話,主要體現在水廠選址或工藝流程的決策。

N1、N2:為電機效率與水泵效率,這與設計階段的合理選型、后期的調試與運營維護等因素息息相關。與此相關的業務有:能源合同管理、對關鍵工藝環節能耗監管,設備的全生命周期管理,故障監測等。

L:漏損率,則是一個非常綜合的因素。許多水務公司糾結與統計口徑的不同,行業內一般采用的是國際水協公布 的水平衡表作為統一口徑。

在這個公式中,與其說漏損率作為自變量存在,不如說,漏損率事實上也是反映綜合能耗的一個隱含要素。智慧水務對漏損的控制手段,如DMA分區計量管理,供水調度水平,檢漏能力,搶修的及時性,流量計的管理等等許多環節,都是以此為中心展開各項精細管理業務。

再以兩個簡單的問題,來說明其中的內在運行機制:

1、用水量小時,需要降低壓力,以減少管網中的漏損;

2、打開水龍頭時,如果增加壓力,則供水量增加。

對自來水公司而言,這是一對矛盾。

在這對矛盾體中,請問:壓力調到多少是合適的?這就是智慧水務中模型的作用,也就是流行的“機器學習”的真正用武之地。這不是一個幾個自變量的數學問題,而是是一個模糊的管理模型問題。

因此,一個公式實質是反映著一個公司的KPI指標,管理職責的分配,管理流程的設計等要素。業務部門分配的是自變量。

一個行業中,我們面臨的自變量基本是一致的,但為什么結果是大相徑庭?原因在于:F.研究一個企業,判斷一個行業,首先就是看的這個“F".

即,對自變量的組合!這就是企業管理中的高管職責所在。

自變量之間的關系,是由高管決定的。所以會有1+1》2,也有1+1=0.因此,這個函數,我們又可以多一些模糊性的轉變:

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管理的過程 ,往往是在精確與模糊間徘徊,在理論與實踐中游離,于是小到某項目標管理 ,大到行業的進程,都是在這種邏輯關系下,螺旋式上升。

大概這個公式,更能反映管理 的復雜性,但對現實反而失去了明確的指導意義。真正偉大的數學公式是非常簡潔的,比如愛因斯 坦的相對論

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這也算是“大道至簡”的另一種詮釋吧。

”白日不到處,青春恰自來。苔花如米小,也學牡丹開。“

一個“如米小”的電耗公式,足以讓水務管理者學一學“牡丹開”的精彩與絢麗。若能如此思維,你覺得你僅僅是在做水務嗎?你僅僅是在做管理嗎?

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