本文摘要:[摘要]北京是特大型缺水城市,節約用水是保障首都水安全的根本之策。為全面落實北京市節水行動方案,建立和完善北京市制造業用水定額標準體系,在深入分析北京市汽車制造企業年用水量以及節水措施的基礎上,結合汽車制造業生產特點、節水措施以及用水效率等方面,提出
[摘要]北京是特大型缺水城市,節約用水是保障首都水安全的根本之策。為全面落實北京市節水行動方案,建立和完善北京市制造業用水定額標準體系,在深入分析北京市汽車制造企業年用水量以及節水措施的基礎上,結合汽車制造業生產特點、節水措施以及用水效率等方面,提出企業用水定額標準制訂方向及核心內容。
關鍵詞:汽車制造;用水量;節水措施;用水定額
引言水是生命之源、生產之要、生態之基,是事關國計民生的基礎性自然資源和戰略性經濟資源。眾所周知,地球上的水,盡管數量巨大,但能直接被人們生產和生活利用的,卻少得可憐。尤其是近年來,隨著人口增加、生態環境的破壞、水資源的污染等,造成水資源越來越缺乏,水資源問題已不僅僅是資源問題,更成為關系到國家經濟、社會可持續發展和長治久安的重大戰略問題。
1水資源的情況
1.1全球水資源情況
全球水資源總量約為13.86億立方千米,其中咸水占比為97.47%,淡水占比為2.53%。在當前的技術條件下,地下水資源及咸水還不能大規模開發利用,容易利用的淡水僅占淡水總量的1%左右,約占全球水資源總量的0.026%。盡管水資源是可再生資源,但受世界人口增長、人類對自然資源的過度開發、基礎設施建設投入不足等因素影響,水資源供應可能會成為制約經濟和社會發展的重要因素[1]。
1.2我國水資源的情況
根據國家統計局數據顯示,2019年,我國水資源總量為29041.0億立方米,僅為世界平均水平的1/4。
1.3北京市水資源的情況
北京是特大型缺水城市,節約用水是保障首都水安全的根本之策。多年來隨著節水型社會建設的深入推進,節水優先、量水發展逐步得到落實,南水北調工程通水以來,在一定程度上緩解了北京水資源短缺的局面,但水資源供需矛盾仍未得到根本解決[3]。近5年《北京市水資源公報》[4]的數據顯示:北京市人均水資源的占有量有逐年下降的趨勢。2016至2019年四年的北京市人均占全國人均水資源的情況,由此看出,北京市的人均水資源僅能達到全國人均水資源的5%~8%左右的水平,水資源緊缺是北京的基本市情水情。 早在1991年,市人大通過了《北京市城市節約用水條例》,這是全國第一部關于節約用水的地方性法規。
2001年,《北京市主要行業用水定額》發布,用水定額覆蓋了全市90%以上的行業。2005年,《北京市節約用水辦法》頒布,2012年進行了修訂。2016年北京市在全國率先發布實施了《關于全面推進節水型社會建設的意見》。2020年10月9日,中共北京市委生態文明建設委員會發布《北京市節水行動實施方案》。多年來隨著節水型社會建設的深入推進,節水優先、量水發展逐步得到落實。
2北京市汽車制造業的用水現狀
根據《北京市2020年國民經濟和社會發展統計公報》,2020年工業生產總值占北京市地區生產總值的11.7%,在所有產業排行中排第三,僅次于金融業、軟件信息服務業,而汽車制造業占工業總產值的比重達18.7%,一直以來北京市汽車工業都是北京工業的支柱產業。
2.1北京汽車制造業的總體情況
北京的汽車制造企業生產的產品涉及到乘用車、大客車、重型貨車(半掛牽引車)以及專用車。截止2021年5月在北京區域生產的整車企業8家,其中:5家乘用車生產企業,2家大客車生產企業和1家重型貨車生產企業;專用汽車企業20家。2018年~2020年,北京地區汽車生產量占全國汽車生產總量分別為4.1%、4.4%和4.3%。
2.2北京市汽車制造業的產品類型及特點
2.2.1乘用車包括普通乘用車、越野型乘用車,屬于大批量、流水線的生產模式。生產主要包括四大工序:沖壓、焊接、噴涂、總裝。
2.2.2重型貨車包含半掛牽引車,生產特點與乘用車類似,屬于大批量、流水線的生產模式。生產主要包括四大工序:沖壓、焊接、噴涂、總裝。
2.2.3大客車以訂單化的模式生產,產量相對乘用車、重型貨車數量少很多。生產主要包括四大工序:沖壓、焊接、噴涂、總裝。
2.2.4專用汽車生產特點是多品種、小批量。在完整車輛或二類底盤的基礎上,進行特種作業功能的改裝。生產工藝各不相同,差別較大。
2.3汽車制造企業用水情況2018~2020年北京汽車生產量分別為:113.5萬輛、111.9萬輛、109.7萬輛。整車制造企業的年總用水量分別約為:522萬噸、508萬噸和505萬噸。平均單臺用水量為(4.54~4.60)噸/輛。
3北京市地方標準制定的必要性
如前所述,作為北京市制造業的支柱產業,在北京市節水控水的政策引導下,各汽車制造廠一直把節水措施作為企業能效管理的一項重點內容。但截止2019年底,北京市并沒有制定整車制造相關的用水定額標準。受種種因素的影響,北京市各企業用水量各不相同,差距較大。
為順應北京市綠色高質量發展的趨勢,引導企 業進一步提升節水能力,挖掘企業節水的潛能,有必要制訂具有科學性、可操作性的整車制造用水定額北京地方標準。通過標準規范汽車行業用水管理,引領和促進節水載體的建設,強化企業用水分級計量管理、促進水的梯級循環利用、擴大非常規水的利用,從而促進和推動《北京市節水行動實施方案》目標的實現。
4標準框架及核心內容的研究確定
4.1標準適用范圍
在前述2.1章節中介紹:北京市生產的汽車產品涉及到乘用車、大客車、重型貨車(半掛牽引車)以及專用車。GB/T17350—2009《專用汽車和專用半掛車術語、代號和編制方法》將專用汽車定義為:裝置有專用設備,具備專用功能,用于承擔專門運輸任務或專項作業以及其他專項用途的汽車,主要是在基本車型的基礎上裝設專用車身或用來完成某種貨物裝運的容器以及完成某種作業項目的裝備。
根據近年來統計數據,北京20余家專用車企業平均年生產不足500輛,企業規模普遍偏小,且由于專用車是在完整車輛或二類底盤的基礎上,進行專用作業功能的改裝,所需的工藝與專業作業功能緊密相關,復雜程度各不相同,因此企業用水量的統計比較復雜,很難形成統一的用水定額。本文選取了兩年內有產量的18家專用車企業,其單車用水情況如圖7所示。其中年產量超過100臺以上的企業單車水耗從低于10噸/輛以下到最高588噸/輛呈無規律的分布狀態;诖耍胤綐藴实倪m用范圍暫不包括專用車。
4.2標準的總體結構
參照北京市關于用水定額系列標準中其他領域的標準以及國內其他省市關于汽車制造用水定額標準的結構,確定整車制造用水定額地方標準,其結構上劃分為范圍、規范性引用文件、術語和定義、計算方法、用水定額以及管理要求6個章節。
4.3標準關鍵指標的研究確定
依據“北京市實施《中華人民共和國水法》辦法”第五章,第五十條“工業用水應當采取節約用水措施,提高水的重復利用率,降低用水單耗,用水定額標準關鍵指標應具有科學性、引領性和可操作性,因此地方標準指標的確定需充分研究整車制造企業的用水環節、各環節的用水特點以及用水影響因素,同時廣泛了解、研究對比其他省市的地方標準。
項目組對在北京的所有整車生產企業的用水情況進行了調研,同時對京津冀地區、長三角地區、東三省等主流的汽車企業進行了走訪交流。不同企業在生產組織模式、自動化程度、節水措施等方面各有不同,但大同小異。在對企業進行實地調研的同時,項目組還對全國23個省市關于汽車整車制造用水的地方標準(或規定)進行了充分的研究。
4.3.1整車制造企業用水的供給范圍
企業用水量是指企業從各種常規水資源提取的水量,包括地表水(以凈水廠供水計量)、地下水、城鎮供水工程,以及企業從市場購得的其他水或水產品(如蒸汽、熱水、地熱水等)的水量。企業用水量供給范圍包括生產用水、輔助生產用水和附屬生產用水。生產用水包括沖壓、焊接、涂裝、總裝工藝制造用水;輔助生產用水包括鍋爐房、空壓站、冷卻塔等用水;附屬生產用水包括企業辦公、食堂、職工浴室、綠化、職工單宿和茶爐飲水等用水。
生產用水是企業用水量的主要環節。不同企業的用水范圍細節上會有所差異,但大的用水供給范圍都一致,因廠區規劃和經營模式的不同,部分企業專用車企業單車水耗的用水總量中包含了研發辦公、試驗室以及零部件制造等,為便于標準考核指標和計算方法的統一,北京市地方標準單車制造用水量的計算范圍確定為僅包含整車生產用水、與生產相關的生活用水和輔助生產用水。
4.3.2企業用水量的影響因素分析
(1)企業年度內用水情況走勢分析項目組對某企業近三年的月度用水情況進行了匯總分析。
企業年度用水量與產能的關系比較緊密,每年12月、1月、2月期間逢元旦春節放假,產能下降,單輛水耗略高,其他月份用水量基本平穩。全年月均水耗量在6.7~8.7噸/輛之間。(2)企業單車制造用水量受產能影響分析以乘用車生產企業為例,通過分析繪制北京市5家企業的單車制造用水量與產能利用率之間的變化趨勢,以及京外企業的單車用水量變化情況,發現單車制造用水量受產能利用率的影響比較大。
由5家企業的單車用水數據可以清晰的看到:企業單車用水受產能的影響較大,產能利用率越高,單車用水量就越低。不論德系、美系、日系、韓系、還是自主品牌企業,產品生產過程中,沖壓、焊接、涂裝、總裝的四大工序是基本相同的,企業主要生產用水量占總用水量的45%~50%,而其中的涂裝工序的用水量占主要生產用水量的80%~90%。
在工藝確定的情況下,工序的基礎用水量是基本固定的,約占涂裝總用水量的40%,這些用水不隨產量的變化而變化。除非特殊情況,無論企業的產能如何,企業通常會維持正常的生產秩序不會輕易裁減工人、停線或放假,因此輔助生產用水和附屬生產用水的基礎水量也是相對穩定。這就導致產能利用率的高低對單車水耗影響巨大,產能利用率越低,單位產品分擔的基礎水量越高。
4.3.3國內相關省市、地區地方標準的情況
在現有汽車制造企業的地方中,除了寧夏回族自治區沒有針對汽車領域制定用水定額指標外,其他地方均已有或正在制訂汽車整車用水定額指標,新疆只規定了重型載貨車、大型客車用水定額。根據(1)轎車單車水耗情況除甘肅、海南、山西、云南、重慶,黑龍江只設置了通用值外,其他省市地區在轎車單車水耗上均設定了通用值和先進值,其中通用值作為現有企業的年度考核評價指標;先進值是用于制造企業開展新、改、擴建項目時,應達到的指標。
其中河南省先進值和通用值均最低,分別為19噸/輛和33噸/輛,福建省通用值和先進值最高為120噸/輛。其他省份先進值在(20~55)噸/輛之間,限值在(34~114)噸/輛之間。注:黑龍江、四川、廣東、海南、重慶、云南、湖北、山西8個省市客車用水沒有先進值的規定。重型貨車單車水耗情況16個省市地方標準中,有13個省市的標準中,規定了貨車單車用水定額的先進值。其中廣西先進值最低為8噸/輛,貴州省最高各地方單車用水定額限值(通用值、先進值)對北京市地方標準用水定額限值的確定具有一定的參考價值。注:云南省、山西省、重慶市3個省市貨車用水沒有先進值的規定。
4.3.4用水定額指標的確定
指標的確定以首都的節水目標、及整車制造企業近幾年生產(正常/非正常)實際用水量、工廠的節水措施以及未來企業可能發展的空間、可挖掘的節水潛能為核心,同時兼顧了國內其他省市地區的指標情況,將地理位置、環境的差異影響以及行業競爭對北京汽車制造企業的影響等全方位要素一并納入了指標設定的考慮因素中。(1)通用值的確定(僅以乘用車為例)采用加權平均的方法。選取產能利用率最接近 100%(90%~105%)的條件下,各企業單車用水量進行加權平均,得出結果再乘以80%后的值確定為單車用水定額的通用值。(注:80%是按北京市節水實施方案中規定到2022年,萬元工業產值水耗要比2015年下降20%)。按此方式計算確定通用值為5.5噸/輛。
5標準實施的可行性分析
《北京市節水行動實施方案》第13條的要求,“大力推進工業節水改造。完善取供用水計量體系和在線監測系統。推廣高效冷卻、洗滌、循環用水、廢污水再生利用、高耗水生產工藝替代等節水工藝和技術。”項目開展過程中發現:整車制造企業在廢水回用、非常規水源利用如再生水、雨水收集等方面還具有進一步挖掘節水的空間;對于新建企業來說,采用低耗水生產結束工藝和技術則是達到先進值的必備措施。標準發布之后,汽車制造企業應做到:(1)強化節水意識。加強單位供水管網和用水設備的檢查,巡檢、確保其完好,杜絕“跑、冒、滴、漏”現象發生。積極推廣應用節水新技術、新設備、新器具。促進合理用水,提高能源與資源利用的經濟效益,為實施可持續發展提供保證。(2)制定或完善各項用水節水管理制度,將節水措施落實到實處。
(3)結合企業原有的水處理設施,增加水回用處理設備,盡可能提高污水回收利用率。(4)加強節水宣傳。定時或不定時的組織單位全體人員召開用水節水會議,普及節水知識,強化節水意識,在公共用水區域張貼節水標識養成良好的用水習慣,同時成立節水專職機構,由專人負責制,加強各部門用水節水巡查與用水監管,發現問題及時整改。
6結束語
我國是一個水資源相對貧乏的國家,節約用水是關系國計民生的大事,用水定額是衡量各行業節水水平的重要依據,為全面落實北京市節水行動方案、建立和完善北京市制造業用水定額標準體系,推行節約用水、優化配置和合理利用水資源、加強用水管理、提高水利用效率具有十分重要的意義,也是今后水行政主管部門科學核定取水許可數量、推進水價改革,建立水權分配制度的重要依據。企業應在加強節水宣傳,強化節水意識,積極推廣應用節水新技術、新設備、新器具,促進合理用水,提高能源與資源利用的經濟效益,為實施可持續發展提供保證。制定或完善各項用水節水管理制度,結合工業企業原有的水處理設施,增加水回用處理設備,盡可能提高污水回收利用率。
參考文獻
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[3]中共北京市委生態文明建設委員會.北京市節水行動實施方案[A].北京:北京市委生態文明建設委員會,2020.
[4]北京市水務局.北京市水資源公報(2016~2020)[Z/OL].[2021-07-22].
作者:張麗麗1,苑春霞2,徐華3,張晨航1
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