电耗背后的水务管理学

来源：水务经理人

一个水厂的单位电耗问题：如何计算?如何判断高低?这篇短文，可以给你一个非常明确的答案。但本文讨论的不仅仅是技术问题，更想说明的是：公式背后的水务管理学。

电耗如何计算？

先看理论推导。

推导过程，中学物理知识，足以理解，我们郑重来看一下，千吨水的电耗公式如下：

这个公式在现实中的意义是什么?

第一层次理解：

在电机、水泵效率均为100%时：

每一千吨水，每提升一米，电耗是2.72度电。

第二层次理解：

电机效率与水泵效率之间是相乘关系，只有一个效率不高，对电耗来讲都是致命的。

两者乘积，可以取0.6-0.8

则：每千吨水提升1米，电耗为4.53KWH(2.72/0.6)~3.2KWH(2.72/0.8)

第三层次理解：

客观上来提升泵口的压力，不仅仅取决于提升的高度，还在于水龙头的服务压力要求：

因此，用泵口压力来代替扬程数据，则基本可以得出泵口压力与电耗的换算关系：

与泵口压力的关系：泵口压力与提升高度的换算关系。以泵口压力0.45MPA为例，可以视同，提升高度为45米计，其电耗 在203KWH/KT(45*4.53)~144KWH/KT(45*3.2)之间。可以作为一个初步的测算。正常状态下，千吨水电耗基本在这个区间。

但是，这只是一个停留在中学水平的浅层认知。

电耗如何判断？

无论是在水务投资项目，或是水务公司运营管理过程中，我们经常会遇到一个指标：单位电耗。那么电耗水平高低如何判定?多少以上算高，多少以下算低，何为先进何为落后?

如果简单地用一个绝对数字来对比，来说明运营状况的优劣，显然是有失偏颇的。原因很简单：要看具体项目的运营条件。哪些条件影响单位电耗?

笔者没有丝毫探讨单位电耗的技术意图。

从以上公式可以看出，决定电耗水平的有三个主要因素：

扬程(或者说泵口压力)、电机效率、水泵效率;

因此，我们可以电耗的函数转变一下另一个描述方式：

很显然，推导出的电耗与三个要素之间，是一个精确函数。似乎对单位电耗，有了一个基本精准的认识。但且慢!!!

为什么要将一个精确函数，用一个f来表示中间的关系呢?

答案是：面现实中的问题时，我习惯用一句话来考察与反思：

世界的本质是模糊的，你凭什么能够用数学公式精准表达?

假设，有二个自来水厂，如果这三个参数一样的，你认为单位电耗就一样吗?我坚信：未必!!!!

电耗至少还与漏损相关。试想，同样的高程，同样的电机效率与水泵效率，如果管网中漏损越大，如果要保持同样的供水状态，是不是需要加大压力?加大压力，是不是就要提高电耗?

设漏损率为L，我们又可以把函数做另一个演变：

这个函数是模糊的，漏损率与电耗的关系，至少目前我尚未见到相关性上有精确的函数论述。我从WATEREYES.COM大数据年度分析中，偶尔看到其中的相关性，如图：

大家有兴趣可以打开我的个人网站，对相关项目印证浙江省内行业数据相关性，可供参考。至于要得出一个精确函数，一是没有太大意义，二是还缺乏更多的大数据支撑。

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

但相关性如何，可以有一个直观的印象。

当然，这还不是本文的重点为，真正的重点是：如何从管理角度来理解一个公式，它的外延，才是根本。这是一个水务投资运营管理的关键。面对一个项目需要全面、客观的认识，才能真正运营管理好一个公司。这是我多年来的深刻体会。

总结一下，函数中的，自变量背后的管理意义：

H：这是一个客观指标，自来水污水需要提升，是用户源水，水厂所在高程所决定，非主观因素。如果说有一些主观因素的话，主要体现在水厂选址或工艺流程的决策。

N1、N2：为电机效率与水泵效率，这与设计阶段的合理选型、后期的调试与运营维护等因素息息相关。与此相关的业务有：能源合同管理、对关键工艺环节能耗监管，设备的全生命周期管理，故障监测等。

L:漏损率，则是一个非常综合的因素。许多水务公司纠结与统计口径的不同，行业内一般采用的是国际水协公布 的水平衡表作为统一口径。

在这个公式中，与其说漏损率作为自变量存在，不如说，漏损率事实上也是反映综合能耗的一个隐含要素。智慧水务对漏损的控制手段，如DMA分区计量管理，供水调度水平，检漏能力，抢修的及时性，流量计的管理等等许多环节，都是以此为中心展开各项精细管理业务。

再以两个简单的问题，来说明其中的内在运行机制：

1、用水量小时，需要降低压力，以减少管网中的漏损;

2、打开水龙头时，如果增加压力，则供水量增加。

对自来水公司而言，这是一对矛盾。

在这对矛盾体中，请问：压力调到多少是合适的?这就是智慧水务中模型的作用，也就是流行的“机器学习”的真正用武之地。这不是一个几个自变量的数学问题，而是是一个模糊的管理模型问题。

因此，一个公式实质是反映着一个公司的KPI指标，管理职责的分配，管理流程的设计等要素。业务部门分配的是自变量。

一个行业中，我们面临的自变量基本是一致的，但为什么结果是大相径庭?原因在于:F.研究一个企业，判断一个行业，首先就是看的这个“F".

即，对自变量的组合!这就是企业管理中的高管职责所在。

自变量之间的关系，是由高管决定的。所以会有1+1》2，也有1+1=0.因此，这个函数，我们又可以多一些模糊性的转变：

管理的过程 ，往往是在精确与模糊间徘徊，在理论与实践中游离，于是小到某项目标管理 ，大到行业的进程，都是在这种逻辑关系下，螺旋式上升。

大概这个公式，更能反映管理 的复杂性，但对现实反而失去了明确的指导意义。真正伟大的数学公式是非常简洁的，比如爱因斯 坦的相对论

这也算是“大道至简”的另一种诠释吧。

”白日不到处，青春恰自来。苔花如米小，也学牡丹开。“

一个“如米小”的电耗公式，足以让水务管理者学一学“牡丹开”的精彩与绚丽。若能如此思维，你觉得你仅仅是在做水务吗?你仅仅是在做管理吗?