智慧水务：数字中国驱动下水务公司降本增效的必由之路

两大趋势下，智慧水务改造势在必行： 1）管网漏损严重，漏损管控趋严。全国管网的平均漏损率超过15%，部分城市超过20%，偏远地区甚至达到70%以上，造成水资源的浪费与经济损失，同时会给居民的饮水安全带来隐患。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，2022年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%，漏损监控与管理迫在眉睫。 2）水质管控力度加强，对水厂提出更高要求。供水端，2023年4月起新《生活饮用水卫生标准》正式实施，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。污水端，污水处理厂提标改造进程加速，《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》要求到2025年水环境敏感地区污水处理达到一级A排放标准。一些重要城市目前的排放标准要求进一步提升至地表Ⅳ类水、回用水。水质管控加强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。 两层驱动，智慧改造有望有效解决水务行业痛点： 智慧水务通过对水表、压力表、流量计等基础设施的智能化改造，使其能传输、储存、处理数据，再经智能系统对水务信息数据进行整合分析处理，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，包含给水、排水、防洪、污水、节水等多领域。在国家层面，智慧水务有助于实现水资源的节约、水质的改善，成为智慧城市建设的关键一环。在企业层面，智慧水务有助于降本增效。我国水价偏低，2021年供水水价新政实施，漏损管控领先、运营能力优秀的水务企业有望获得超额收益。智慧水务可实现对水务系统的全面精细化监控和数据分析，能有效降低能源消耗和人工成本，减少由于管理不善和处理不及时导致的漏损，提高水厂的运行效率，同时有效提高公众满意度。湖南省武冈市在应用城乡供水一体化智慧水务系统后，2019-2021年电耗分别下降5.1%、2.95%、3.03%，压降供水成本51.8、28.、18.7万元，实现供水收入增长153.16、159.8、144.75万元，降本增效效果显著，水务企业智慧化改造动力充足。 两条主线，系统集成商与智能水表企业迎机遇： 智慧水务板块发展过程中，上游智慧水表制造商与中游系统集成服务商有望充分受益。 1）主线一：智慧水务软硬件一体化综合方案供应商一般通过自产或外采的水表、水位计、流量计等硬件设备及自主研发的智慧水务综合软件平台，针对水务企业的痛点，完成自动化、数字化、智能化的改造。目前智慧水务行业处于起步阶段，根据我们测算，全国333个地级市的水务系统进行智慧化改造后，粗略估计市场空间将超300亿元，空间广阔。建议关注转型智慧水务的二供设备标的【威派格】、数字水利综合解决方案服务商【大禹节水】。 2）主线二：智能水表作为智慧水务改造的核心硬件设备，在旧改与升级迭代的趋势下有望放量。我国计量检定规程《饮用冷水水表》规定，水表使用期限一般不超过6年，需周期性地强制更新替换，老旧小区改造、城中村改造等政策有望加速水表的替换。同时，我国目标到2025年智能水表渗透率达到60%，目前仅为37%，有较大提升空间。根据我们测算，2023-2025年国内户用智能水表市场空间将超过300亿元，市场空间广阔。推荐超声波水表供应商【汇中股份】，建议关注【迈拓股份】、转型智慧水务的燃气表龙头【金卡智能】、覆盖全系列水表标的【新天科技】、【宁水集团】。 风险提示：市场竞争加剧的风险、原材料价格波动的风险、政策推动不及预期的风险、下游需求不及预期的风险、假设不及预期的风险 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。 图1.中国水资源总量位居世界第六 图2.中国与其他国家人均水资源量对比（万立方米/人） 图3.各省份人均水资源量情况（立方米/人） 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。 图4.全国城市公共供水漏损水量与漏损率 图5.我国供水管网漏损率与海外发达国家对比 图6.我国公共供水管网漏损率排名前五的省份 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。 图7.我国与新加坡污水排水管网整体外渗滤与COD外渗滤对比 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%。 表1：我国严控管网漏损相关政策梳理 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。 表2：我国供水水质相关政策要求 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。 表3：污水提标改造政策梳理 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。 表4：近年来国家层面数字化水质监测政策 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。 图8.智慧水务系统构成 图9.智慧水务整体框架 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