能源危機(jī)以及相應(yīng)的氣候變化使得水業(yè)面臨不斷減少能源消耗與碳足跡的壓力。在提高水業(yè)能效方面，水泵智能化和優(yōu)化具有什么效果呢？讓我們來了解一下“智能泵”及其不同產(chǎn)品產(chǎn)生的效果。
用水能量損失
長(zhǎng)期以來，水務(wù)部門與能源行業(yè)之間存在著緊密而又有趣的聯(lián)系。水對(duì)能源行業(yè)至關(guān)重要，而水業(yè)又是能源消耗大戶，兩者間關(guān)系緊張而微妙。
一份來自國(guó)際能源機(jī)構(gòu)（IEA）的報(bào)告指出，水業(yè)能源消耗約占全球總能源消耗的4%，而且這一比例預(yù)計(jì)未來25年內(nèi)將會(huì)再翻一倍。Statista數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，水業(yè)所消耗的4%能源中，42%用于供水管網(wǎng)，26%來源于海水淡化和再生水利用，14%被消耗在污水處理廠，剩余13%來自配水，5%用于輸水。
那么這些水是如何實(shí)現(xiàn)流動(dòng)呢？顯然，需要借助水泵輸送。
水泵能耗幾多？
世界總能源中4%被水業(yè)消耗，那其中水泵能源消耗份額占比多少呢？這必然是一個(gè)棘手而又復(fù)雜的問題，它涉及到多個(gè)因素。例如，抽取地下水時(shí)水泵電耗比地表水消耗量要大，長(zhǎng)距離輸水比短距離輸水電耗要高。
影響水泵電耗的其它因素包括地形（影響地下水補(bǔ)給）、氣候、季節(jié)溫度和降雨等。水所在區(qū)域位置也非常重要，如，加利福尼亞州達(dá)19%電力消耗用于水和污水收集、泵送、處理與排放。自來水廠泵站輸水能耗達(dá)到80%以上。在污水處理廠，水泵輸水和污泥處理能耗占比位居首位。
缺乏的信息
2017年，德克薩斯州大學(xué)奧斯汀分校研究員發(fā)現(xiàn)，住宅、商業(yè)與市政是美國(guó)公共供水能耗的大頭。研究發(fā)現(xiàn)，與公共供水相關(guān)的年總能耗占全國(guó)一次能源消耗量的4.1%，占全國(guó)電力消耗的6.1%。
這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，與公共供水相關(guān)的能源使用量占全國(guó)一次能源消耗量的4.1%在市政自來水廠和污水處理廠，水泵取水、輸送、處理、分配和排放等環(huán)節(jié)耗電量為566億kW·h，占一次能源消耗量11.5%，占最終總用電量的21.6%。英國(guó)水泵制造商協(xié)會(huì)（BPMA）此前曾表示，水泵是整個(gè)歐盟行業(yè)內(nèi)最大電力消耗者，耗電量超過300 TW·h/年。
智能水泵機(jī)會(huì)
伴隨著努力打造韌性城市，面向更可持續(xù)并改善其能源足跡，智慧城市將極大推動(dòng)智能水泵的發(fā)展。水泵占據(jù)現(xiàn)代城市工業(yè)能源使用量的40%，智能水泵可以為城市智慧發(fā)展提供一種有效節(jié)能方案。
水泵能耗占現(xiàn)代城市工業(yè)能源使用量的40%水力研究所技術(shù)主任Peter Gaydon在一篇描述智慧城市驅(qū)動(dòng)（SmartCitiesDive）的文章中展望了智能水泵應(yīng)用于城市的增長(zhǎng)潛力。“智能水泵能使決策者通過收集和共享數(shù)據(jù)更好地開展能量流動(dòng)管理，從而滿足系統(tǒng)需求。在物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)下，這種效率優(yōu)化手段與智慧城市契合，可以更有效地管理資產(chǎn)和資源，最終實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。”
如何讓水泵變得智能化？
最近，水技術(shù)在線（Aquatech online）關(guān)注了智能水泵如何連接到物聯(lián)網(wǎng)（loT）上，以幫助公共事業(yè)單位和水務(wù)公司利用大數(shù)據(jù)、分析、機(jī)器學(xué)習(xí)算法和認(rèn)知智能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。
簡(jiǎn)而言之，智能水泵允許用戶監(jiān)測(cè)并提供有關(guān)流經(jīng)它們多因素實(shí)時(shí)信息。這些信息包括水泵工作狀況、運(yùn)行性能、壓力、溫度和水流速等。增加物聯(lián)網(wǎng)后，水處理公共事業(yè)單位和水務(wù)公司可以建立有效的智能水泵互聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)，向中心樞紐不斷提供數(shù)據(jù)。水泵智能化后通常比替換淘汰舊水泵更加節(jié)能，幾乎無需人工干預(yù)即可完成自主運(yùn)行。