В той же системе промышленного повторного использования производительностью 5000 т/день некоторые компании окупают свои инвестиции за два года, в то время как другие все еще платят за свой первоначальный выбор восемь лет спустя. Источники оборудования схожи, бренды мембран схожи. Разница не в технологии, а в трех вещах: как рассчитываются счета, где проводится граница и считается ли это проектом или активом после ввода в эксплуатацию.
В этой статье не обсуждаются детали процесса; речь идет только о деньгах.
Первое сокращение затрат: капитальные затраты превышают стоимость оборудования
Недоразумение, которое, скорее всего, возникнет на этапе запроса, заключается в том, что «цена на оборудование» рассматривается как «инвестиции в проект». В реальном машиностроении само оборудование обычно составляет лишь около половины общего объема инвестиций; остальное — строительные работы, монтаж, электрика и автоматизация, трубопроводы и пуско-наладочные работы. Реальный центр затраточистка очищенной водыСистема – это зачастую не мембраны и насосы, а эти опорные звенья, которые легко выпадают из цитат.
На основании общедоступных данных, приблизительный ориентир: для систем MBR производительностью 1 000–5 000 т/день установленная стоимость, включая строительные работы и контрольно-измерительные приборы, составляет около 1,2–6,5 миллионов долларов США; двухмембранная система УФ+ОО того же масштаба стоит около 1,5–8,0 млн долларов США; как только достигается нулевой сброс жидкости (ZLD), инвестиции в систему производительностью 500–2 000 т/сут подскакивают до 4–20 миллионов долларов США, поскольку энергопотребление и стоимость оборудования для выпаривания и кристаллизации находятся на совершенно другом порядке.
Фактическая структура расценок в Китае немного отличается, но пропорциональные соотношения последовательны: для системы повторного использования оборотной воды «MBR + UF + RO» производительностью 5000 т/сут разумный общий диапазон инвестиций обычно составляет 12–25 миллионов юаней, в зависимости от качества поступающей воды и метода утилизации концентрата. Будьте осторожны со слишком низкими цитатами; в большинстве случаев в них отсутствует блок концентрата или система автоматического управления.
Второе сокращение затрат: самая крупная статья операционных расходов — электроэнергия
Эксплуатационные затраты состоят из четырех частей: потребление энергии, замена мембраны, химикаты и рабочая сила. В стандартной системе повторного использования UF+RO потребление энергии обычно составляет 40–60% общих эксплуатационных затрат и является самой крупной статьей.
Эмпирические значения эксплуатационных затрат на тонну воды: системы UF+RO составляют около 1,5–3,5 долларов США за тысячу галлонов (около 3–8 юаней за тонну); маршрут UF+RO+EDI для воды высокой-чистоты стоит около 2,5–5 долларов США за тысячу галлонов; ZLD достигает 8–25 долларов США за тысячу галлонов. Из-за различий в ценах на электроэнергию и рабочую силу внутренние проекты обычно попадают в диапазон 2–6 юаней за тонну.
Что также легко упускается из виду, так это обязательная замена, например, мембран обратного осмоса, а также запасные части, очистка и техническое обслуживание мембран ультрафильтрации при экстремальном качестве воды и ненормальных условиях эксплуатации. По оценкам, инвестиции в мембранные элементы составляют 20–30 % инвестиций в оборудование, даже если часть мембран UF амортизируется, мембранные элементы с коротким-циклом, распределенные по годам, по-прежнему представляют собой значительный отток денежных средств. Если в предложении упоминаются только химические вещества, а не замена и обслуживание мембраны, такое предложение является неполным.
Что касается выгоды, многие люди рассчитывают только половину
Первый пункт – это сэкономленные расходы на воду. Проще всего рассчитать: объем повторного использования × цена единицы пресной воды. Цена на очищенную воду на заводе по производству промышленной воды составляет 2,11 юаня за кубический метр, тогда как цена водопроводной воды, первоначально используемой компанией, составляет 5,77 юаня за кубический метр, разница составляет 3,66 юаня за тонну. При повторном использовании 5000 тонн в день это 6,68 миллиона юаней в год.
Второй пункт – это сэкономленная плата за сброс сточных вод. Этот пункт наиболее сильно недооценен. Плата за сброс промышленных сточных вод обычно взимается как за объем воды, так и за объем загрязняющих веществ, а более высокие концентрации влекут за собой дополнительные сборы. Повторное использование 80% означает, что объем сбросов и нагрузка загрязняющих веществ снижаются одновременно. Во многих проектах эта экономия сопоставима или даже превышает экономию платы за воду.
Третий пункт – это предотвращенные потери, которые труднее всего поддаются количественной оценке, но, возможно, являются самыми крупными. Стагнация расширения, вызванная неспособностью получить квоту на водозабор, ограничением производства и устранением неполадок, вызванными чрезмерными сбросами, а также потерей заказов из-за непрохождения крупных проверок клиентов. В 2024 году средняя сумма штрафа за нарушение Закона Агентства по охране окружающей среды США о чистой воде составила 14,6 миллиона долларов США за каждый случай.-Подобные цифры, включенные в список рисков, обычно более убедительны, чем любые выгоды от-сбережения энергии.
Как рассчитать срок окупаемости: готовая-к-структура
Если объединить приведенные выше элементы в формулу, получим:
Чистая годовая выгода=(объем повторного использования воды × цена за единицу пресной воды) + (уменьшенный объём сброса × цена за единицу сброса сточных вод) + скидка на риск − годовые эксплуатационные расходы
Статический период окупаемости=общая сумма инвестиций ÷ чистая годовая прибыль
Возьмем конкретный пример. Завод использует 5000 тонн воды в день, цена воды составляет 5 юаней за тонну, плата за сброс сточных вод составляет 2 юаня за тонну, планируется повторное использование 60% (т.е. 3000 тонн в день), системные инвестиции составляют 15 миллионов юаней, а эксплуатационные расходы на тонну воды составляют 3,5 юаня. Затем:
Ежегодная экономия на плате за воду=3 000 × 5 × 365=5.475 миллионов юаней Ежегодная экономия на плате за сброс сточных вод=3 000 × 2 × 365=2.19 миллионов юаней Годовые эксплуатационные расходы=3 000 × 3,5 × 365=3.833 миллионов юаней Чистая годовая выгода=5.475 + 2.19 − 3.833=3.832 миллионов юаней Статический период окупаемости=1 500 ÷ 383,2 ≈ 3,9 года
Этот показатель находится в пределах нормы. Эмпирические значения в общедоступных материалах таковы: в регионах с -дефицитом воды, где совокупная цена за воду и плата за сброс сточных вод превышают 2,5 доллара США за кубический метр, хорошо спроектированные системы обычно имеют срок окупаемости 2–4 года; в регионах с низкими ценами на воду и нерегулярной политикой сброса воды, полагаясь исключительно на операционную экономию, может потребоваться 5–8 лет. На этом этапе устойчивость к соблюдению требований и значение ESG должны быть включены в расчеты, чтобы проект оставался в силе.
Следует отметить, что цены на воду растут с каждым годом. В приведенном выше расчете используется статическая цена на воду. Если анализ чувствительности проводится на основе ежегодного повышения цен на воду на 5%, период окупаемости обычно сокращается на 8–12 месяцев. Именно поэтому многие компании предпочли бы сделать это на год раньше.
Четыре режима сбоя, которые приводят к провалу проектов
Первый:недооценка колебаний влияния. Это самая частая причина поломки. Если проектирование завершено с использованием одной точки отбора проб, а после ввода в эксплуатацию происходят сезонные колебания или корректировки состава продукции, загрязнение мембраны будет происходить намного быстрее, чем ожидалось. Контрмера заключается в проведении как минимум одной недели непрерывного мониторинга качества воды перед проектированием и оставлении запаса в соответствии с 95-м процентилем наихудшего-случая.
Второй:чрезмерная-очистка. Преобразование каждой капли воды в деминерализованную воду является типичным расточительством. На этом этапе многие проекты очистки очищенной воды начинают терять контроль над инвестициями. Подпитка градирни, благоустройство и промывка градирни не должны проходить через RO. Использование стандартов питательной воды котлов для этих целей удвоит как потребление энергии, так и инвестиции. Противодействующей мерой является разделение водоснабжения по качеству, разделение глубины очистки в зависимости от использования.
Третий:пренебрегая возможностями O&M. Какой бы хорошей ни была конструкция, она бесполезна без людей, умеющих ею пользоваться. Необъяснимый рост потребления химикатов, незапланированные остановки, вызванные неточными приборами, а также незнанием операторами процедур очистки мембранных систем.-Основная причина этих проблем заключается в том, что в объем проекта не включены обучение и руководства по эксплуатации и техническому обслуживанию. Во время закупок в контракте должны быть прописаны обучение операторов, руководства по эксплуатации и техническому обслуживанию, а также дистанционный мониторинг.
Четвертое:одно-размышление. Цены на воду, правила и ассортимент продукции меняются. Система, спроектированная по условиям эксплуатации в год ввода в эксплуатацию, скорее всего, через пять лет отклонится от оптимальной рабочей точки. Компании, которые добиваются хороших результатов, раз в год пересматривают свою стратегию управления водными ресурсами, рассматривая систему повторного использования как актив для постоянной оптимизации, а не как проект, запертый в картотеке после сдачи.
Краткое содержание-одного предложения
Очистка очищенной водыникогда не был только экологическим счетом. Когда вы помещаете это в отчет о движении денежных средств, а не в экологический регистр, многие аргументы исчезают естественным образом. Совет по охране окружающей среды Тайхэ всегда был таким: сначала составьте водный баланс, затем проведите оценку качества воды и, наконец, рассчитайте период окупаемости-после этих трех шагов, следует ли внедрять систему рециркуляции сточных вод и в каком масштабе можно получить ответ. Осталось выбрать поставщика.