W przypadku tego samego systemu ponownego wykorzystania przemysłowego o wydajności 5000 ton dziennie niektóre firmy odzyskują inwestycję w ciągu dwóch lat, podczas gdy inne nadal płacą za pierwotny wybór osiem lat później. Źródła sprzętu są podobne, a marki membran podobne. Różnica nie polega na technologii, ale na trzech rzeczach: sposobie obliczania rachunków, miejscu wytyczenia granicy i tym, czy po oddaniu do użytku jest on traktowany jako projekt, czy składnik aktywów.
W tym artykule nie omówiono szczegółów procesu; mówi tylko o pieniądzach.
Pierwsza obniżka kosztów: CAPEX to więcej niż cena sprzętu
Najczęstszym nieporozumieniem na etapie zapytania ofertowego jest traktowanie „wyceny sprzętu” jako „inwestycji projektowej”. W prawdziwej inżynierii sam sprzęt stanowi zwykle tylko około połowy całkowitej inwestycji; reszta to prace budowlane, instalacja, elektryka i automatyka, orurowanie i uruchomienie. Prawdziwe centrum kosztów auzdatnianie odzyskanej wodysystemem często nie są membrany i pompy, ale te ogniwa nośne, które łatwo pominąć w cytatach.
Bazując na danych publicznych, przybliżony benchmark: dla systemów MBR w skali 1 000–5 000 t/d koszt instalacji łącznie z robotami budowlanymi i oprzyrządowaniem wynosi około 1,2–6,5 mln USD; koszt podwójnego-systemu membranowego UF+RO o tej samej skali wynosi około 1,5–8,0 mln USD; po osiągnięciu zerowego zrzutu cieczy (ZLD) inwestycja systemowa w wysokości 500–2 000 t/d skacze do 4–20 mln USD, ponieważ zużycie energii i koszt urządzeń do odparowania i krystalizacji są na zupełnie innym rzędzie wielkości.
Rzeczywista struktura ofert w Chinach jest nieco inna, ale proporcjonalne zależności są spójne: w przypadku systemu ponownego wykorzystania odzyskanej wody „MBR + UF + RO” o wydajności 5000 ton dziennie rozsądny całkowity zakres inwestycji wynosi zwykle 12–25 milionów RMB, w zależności od jakości wody wpływającej i metody usuwania koncentratu. Uważaj na zbyt niskie cytaty; w większości przypadków pominięto jednostkę koncentratu lub system automatycznego sterowania.
Druga obniżka kosztów: największą pozycją OPEX jest energia elektryczna
Koszty operacyjne składają się z czterech części: zużycia energii, wymiany membran, chemikaliów i robocizny. W standardowym systemie ponownego wykorzystania UF+RO zużycie energii stanowi zwykle 40–60% całkowitych kosztów operacyjnych i jest absolutnie największą pozycją.
Wartości empiryczne kosztów operacyjnych na tonę wody: systemy UF+RO wynoszą około 1,5–3,5 USD za tysiąc galonów (około 3–8 RMB za tonę); cena wody o wysokiej-czystości UF+RO+EDI wynosi około 2,5–5 USD za tysiąc galonów; ZLD sięga nawet 8–25 dolarów za tysiąc galonów. Ze względu na różnice w cenach energii elektrycznej i robociźnie projekty krajowe zazwyczaj mieszczą się w przedziale 2–6 RMB za tonę.
Łatwo przeoczyć także obowiązkową wymianę, np. membran RO, a także części zamienne, czyszczenie i konserwację membran UF w przypadku wody o ekstremalnej jakości i nietypowych warunkach pracy. Opierając się na szacunkach, że inwestycje w elementy membranowe stanowią 20–30% inwestycji w sprzęt, nawet jeśli część membran UF jest amortyzowana, elementy membranowe o krótkim-cyklu rozłożone na każdy rok nadal reprezentują znaczny wypływ środków pieniężnych. Jeśli oferta dotyczy wyłącznie środków chemicznych, a nie wymiany membran i konserwacji membran, jest ona niekompletna.
Jeśli chodzi o korzyści, wiele osób oblicza tylko połowę
Pierwszą pozycją są zaoszczędzone opłaty za wodę. Najłatwiej jest to obliczyć: objętość ponownego wykorzystania × cena jednostkowa świeżej wody. Cena odzyskanej wody w przemysłowej stacji uzdatniania wody wynosi 2,11 RMB za metr sześcienny, podczas gdy woda wodociągowa pierwotnie używana przez firmę to 5,77 RMB za metr sześcienny, co stanowi różnicę 3,66 RMB za tonę. Przy 5000 ton ponownie wykorzystywanych dziennie, czyli 6,68 miliona RMB rocznie.
Druga pozycja to zaoszczędzona opłata za odprowadzanie ścieków. Pozycja ta jest najbardziej niedoceniana. Opłaty za odprowadzanie ścieków przemysłowych są zwykle pobierane zarówno od ilości wody, jak i ładunku substancji zanieczyszczających, a wyższe stężenia wiążą się z dodatkowymi opłatami. Ponowne wykorzystanie 80% oznacza jednoczesne zmniejszenie objętości zrzutu i ładunku zanieczyszczeń. W wielu projektach oszczędność ta jest porównywalna lub nawet większa niż oszczędność w opłatach za wodę.
Trzecią pozycją są straty, których udało się uniknąć, które również są najtrudniejsze do oszacowania, ale prawdopodobnie największe. Zastój w ekspansji spowodowany nieosiągnięciem limitu poboru wody, ograniczeniami produkcji i naprawami spowodowanymi nadmiernym zrzutem oraz utratą zamówień spowodowaną niezaliczeniem najważniejszych audytów klientów. W 2024 r. średnia wysokość kar w sprawach o naruszenie amerykańskiej ustawy EPA o czystej wodzie wyniosła 14,6 mln USD za każdy przypadek.-Takie liczby, umieszczone na liście zagrożeń, są zwykle bardziej przekonujące niż jakakolwiek-korzyść w zakresie oszczędności energii.
Jak obliczyć okres zwrotu: gotowe-do-programy
Umieszczenie powyższych elementów we wzorze daje:
Roczna korzyść netto=(ilość wody ponownie wykorzystanej × cena jednostkowa świeżej wody) + (zmniejszona objętość zrzutu × cena jednostkowa zrzutu ścieków) + dyskonto z tytułu ryzyka – roczny koszt operacyjny
Statyczny okres zwrotu=całkowita inwestycja ÷ roczny zysk netto
Weź konkretny przykład. Fabryka zużywa 5000 ton wody dziennie, cena wody wynosi 5 RMB za tonę, opłata za odprowadzanie ścieków wynosi 2 RMB za tonę, planuje ponowne wykorzystanie 60% (tj. 3000 ton dziennie), inwestycja w system wynosi 15 milionów RMB, a koszt operacyjny za tonę wody wynosi 3,5 RMB. Następnie:
Roczne oszczędności w opłatach za wodę=3 000 × 5 × 365=5.475 milionów juanów Roczne oszczędności w opłatach za odprowadzanie ścieków=3 000 × 2 × 365=2.19 milionów juanów Roczne koszty operacyjne=3 000 × 3,5 × 365=3.833 milionów juanów Roczna korzyść netto=5.475 + 2.19 − 3.833=3.832 milionów juanów Statyczny okres zwrotu=1,500 ÷ 383,2 ≈ 3,9 lat
Liczba ta mieści się w normalnym zakresie. Wartości empiryczne w materiałach publicznych są następujące: w regionach-z niedoborem wody, gdzie łączna cena wody i opłata za odprowadzanie ścieków jest wyższa niż 2,5 USD za metr sześcienny, dobrze-zaprojektowane systemy zwracają się zwykle po 2–4 latach; w regionach o niskich cenach wody i polityce luźnych zrzutów poleganie wyłącznie na oszczędnościach operacyjnych może zająć 5–8 lat. Na tym etapie w obliczeniach należy uwzględnić odporność na zgodność z przepisami i wartość ESG, aby projekt był skuteczny.
Warto zaznaczyć, że ceny wody z roku na rok rosną. W powyższym obliczeniu wykorzystano statyczną cenę wody. Jeżeli analizę wrażliwości przeprowadzi się w oparciu o roczny wzrost ceny wody o 5%, okres zwrotu inwestycji skraca się zwykle o 8–12 miesięcy. Z tego też powodu wiele firm wolałoby zrobić to rok wcześniej.
Cztery tryby awarii, które powodują niepowodzenie projektów
Pierwszy:niedocenianie wahań wpływów. Jest to najczęstsza przyczyna niepowodzeń. Jeśli projekt zostanie sfinalizowany przy użyciu pojedynczego punktu pobierania próbek, a po oddaniu do eksploatacji wystąpią wahania sezonowe lub korekty asortymentu produktów, zanieczyszczenie membrany będzie znacznie szybsze niż oczekiwano. Środek zaradczy polega na co najmniej tygodniowym ciągłym monitorowaniu jakości wody przed projektowaniem i pozostawieniu marginesu zgodnie z najgorszym-stanem na poziomie 95. percentyla.
Drugi:nadmierne-oczyszczanie. Uzdatnianie każdej kropli wody do wody zdemineralizowanej jest typowym odpadem. Wiele projektów uzdatniania wody odzyskanej zaczyna tracić kontrolę nad inwestycjami na tym etapie. Montaż wieży chłodniczej, kształtowanie krajobrazu i mycie nie muszą przechodzić przez RO. Stosowanie do tych celów standardów wody zasilającej kotły podwoi zarówno zużycie energii, jak i inwestycje. Rozwiązaniem jest segregacja dostaw wody według jakości i podział głębokości uzdatniania w zależności od zastosowania.
Trzeci:zaniedbywanie możliwości obsługi i konserwacji. Bez względu na to, jak dobry jest projekt, jest on bezużyteczny bez ludzi, którzy wiedzą, jak go obsługiwać. Niewyjaśniony wzrost zużycia środków chemicznych, nieplanowane przestoje spowodowane niedokładnymi przyrządami i niezaznajomieniem operatorów z procedurami czyszczenia systemów membranowych-Główną przyczyną tych problemów jest to, że zakres projektu nie obejmował szkoleń ani podręczników obsługi i konserwacji. Podczas zakupów w umowie należy zapisać wszystkie informacje dotyczące szkolenia operatorów, instrukcji obsługi i konserwacji oraz zdalnego monitorowania.
Czwarty:jednorazowe-myślenie. Ceny wody, przepisy i asortyment produktów ulegają zmianom. System zaprojektowany zgodnie z warunkami pracy w roku uruchomienia najprawdopodobniej odbiega od optymalnego punktu pracy pięć lat później. Firmy, które dobrze sobie radzą, raz w roku dokonują przeglądu swojej strategii zarządzania wodą, traktując system ponownego wykorzystania jako atut do ciągłej optymalizacji, a nie projekt zamknięty po dostawie w szafie na dokumenty.
Podsumowanie w jednym-zdaniu
Uzdatnianie wody odzyskanejnigdy nie był wyłącznie rachunkiem środowiskowym. Kiedy umieścisz to w rachunku przepływów pieniężnych, a nie w księdze środowiskowej, wiele argumentów w naturalny sposób znika. Rada Ochrony Środowiska Taihe zawsze była następująca: najpierw wykonaj bilans wody, następnie dokonaj oceny jakości wody, a na koniec oblicz okres zwrotu-po tych trzech krokach, czy należy zastosować system recyklingu ścieków i w jakiej skali. Pozostaje wybrać dostawcę.