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1、随着人口的增加和经济的发展，水资源日益紧缺，水利水电工程的发展前景广阔。在可持续发展、数字化、智能化、高效节能将有极致的发展趋势。
2、在未来，水利水电工程将更加注重可持续发展，即既满足人类的水电需求，又保护生态环境，保障水资源的可持续利用。也将向着数字化、智能化、自动化方向发展，提高生产效率和管理水平。通过优化设计和运营，降低能源消耗和环境污染，高效节能优化。
3、水电站建筑物包括：坝、水闸等挡水建筑物；溢洪道、溢流坝、泄水孔等排泄多余水量的泄水建筑物；为发电取水的进水口；由进水口至水轮机的水电站引水建筑物；为平稳引水建筑物的流量和压力变化而设置的平水建筑物（调压室、前池）以及水电站厂房、尾水道、水电站升压开关站等。
4、数字化水电站作为目前实现水电站的智能感知、智能控制、智能运维和智能决策的重要途径。数字孪生技术将水电站厂房、生态鱼道、泄洪闸门等进行数字孪生，在云上打通虚拟和现实。集成业务系统中传感器采集的不同方面数据（例如生物信息、气象信息、水位水头信息、闸门启闭耗时、泄洪闸门开度等），然后通过接口的形式实现数据对接。虚拟模型可用于运行模拟和研究性能，可以将研究结果用于水电站运行效率的提升。
5、通过智能感知、智能控制等技术的应用，水电站可以实现对运行状态的实时监测和控制，及时发现和处理设备故障，提高水电站的安全性和稳定性。
6、水电项目会影响上游和下游的水生生态系统，应当建造人工繁殖放流（如增殖站）、过鱼设施（工程补偿措施，如鱼道等）、自然保护区或其它补救措施维护生态平衡。通过 Hightopo构建的可视化鱼道模块，清晰地展示出鱼道外观、结构、过鱼种类、洄游路线，让人了解鱼道的构造和运行原理。
7、鱼道由进口、槽身、出口和诱鱼补水系统组成，进口多布置在水流平稳且有一定水深的岸边或电站、溢流坝出口附近。槽身横断面为矩形，用隔板将水槽上、下游的水位差分成若干个小的梯级，板上设有过鱼孔。通过智慧水利水电的生态信息数据面板，查看鱼道水位、流速、过鱼量、水温等数据，实时关注鱼道生态。
8、水电站水库能发挥滞洪和蓄洪作用。在水库溢洪道设置闸门，通过改变闸门开启度来调节下泄流量的大小。由于有闸门控制，防洪限制水位可以高出溢洪道堰顶，并在泄洪过程中随时调节闸门开启度来控制下泄流量，达到滞洪目的。蓄在水库的一部分洪水可在枯水期有计划地用于兴利需要。可直观地查看大坝主体数个泄洪闸门实时的启闭状态，辅以气象信息、水位信息数据显示，帮助集控中心的人员在汛期及时作出决策。
9、水轮机三维仿真动画的制作需要准备许多素材，比如所有零件的零件图、三维图、动画背景等。通过专业建模与渲染引擎技术制作机组仿真场景，模型精度高。1:1还原机组设备主要部件的拆解与组装原理，可对工作人员进行产品组装、拆分、维修培训。平面图、塑料静态模型或者到水电站实地参观都无法使人直观、简单、全面、系统的了解水轮机内、外部结构组成以及工作原理。
10、优化了水电站的管理模式数字化水电站可以实现对水电站的远程监控和管理，提高了水电站的管理效率和水平，优化了水电站的管理模式。对设备的远程监测和管理，优化水电站的运行效率和性能，降低水电站的运行成本。
11、大型水电站都具有装机容量大的特点，影响着区域供电。一旦站内的水库、大坝（含副坝）、发电厂房、引水渠等发生故障，将造成大面积停电，严重影响社会的和谐稳定。水电站的智慧安防系统关联站内监控信号源，显示现场监控画面，对区域闯入、烟火、故障等进行监测，保障站内设施设备的良好运行。3D场景内图标可点击查看相应监控画面、人员名称、报警时间、报警详情。
12、2D界面标注了摄像头分布情况、视频统计、行为分析报警、站内人员分布、人员报警等信息。通过可视化系统，可将视频监控系统、出入口管理系统、智能一卡通系统、入侵报警系统、作业过程管理系统、周界水域侦测系统、应急指挥系统等进行融合管理。
13、通过互联网、云计算、大数据等技术对水电站的设备进行实时监测、故障诊断和维护管理，实现对水电站的远程监控和管理，提高了水电站的运维效率和水平。将 GIS创新融入中，为可视化赋予更强大的地理智慧。支持接入多源异构数据，标注各个水电站位置信息，即时还原高精度真实现场。通过传感器、监测设备等感知设备对水电站的各项数据进行实时监测和采集，以及对水文、水能等信息的实时监测，提高了水电站的感知能力。
14、采集江河流域范围内的 DOM（数字正射影像）和 DEM（数字高程模型）数据，以真实的城市河道现状信息和周边景物信息为依据，对河道、河底的三维空间数据进行三维几何建模；然后叠加精细建模的水电站模型，并进行渲染优化；最后采用显示列表、纹理优先级、细节层级模型（LOD）等渲染技术，实现三维河流实时逼真的虚拟场景显示，并提供丰富的人机交互手段。
15、水力发电与航运、养殖、灌溉、防洪和旅游组成水资源综合利用体系，让水力资源得到最大利用。未来，水电站的自动化、远动化等也将进一步完善推广；发展远距离、超高压、超导材料等输电技术，将有利于加速中国西部丰富的水力资源开发。
1、城市供水管网漏损率有较大改善空间
经过加工处理的水在管网传输过程中往往会发生漏损，在中国这一指标平均为20%左右，在发达国家可以降低到8%以内。漏损意味着大量宝贵的水资源的浪费，尤其在中国整体水资源短缺的情况下，无异于巨大损失。因此，通过降低供水过程中的漏损率来提高水资源利用率的要求紧迫，城市供水管网在建设与升级改造方面仍有很大提升空间。
2、资本多元化和运营市场化是行业发展的迫切要求
《国务院关于鼓励和引导民间投资健康发展的若干意见》（国发.2010.13号）明确指出“鼓励民间资本积极参与市政公用企事业单位的改组改制，具备条件的市政公用事业项目可以采取市场化的经营方式，向民间资本转让产权或经营权”，“进一步深化市政公用事业体制改革。积极引入市场竞争机制，大力推行市政公用事业的投资主体、运营主体招标制度，建立健全市政公用事业特许经营制度”。因此，水务行业进一步发展的关键，就是资本来源的专业化和社会化。
近期全国各地水价上调，使得水价改革预期渐热。2002年到2009年间，中国的36个重点城市的居民生活用水的自来水价格年均增长率为4.69%、污水处理费年均增长率为11.9%。从国外一些城市供水运营较成功的经验看，居民家庭水费应与电费开支相当，居民用水的需求价格曲线在水费支出占个人收入4%左右达到均衡。而中国目前城区家庭水费、电费开支悬殊（电费几倍于水费），水消费仅占个人收入的1.2%。建设部在《城乡缺水问题研究》中指出，为促进公众节约用水，水费收入比达到2.5%-3%为宜。
因此，水价拥有较大的上涨空间。无论从中国水资源的稀缺状况还是从推进水务企业提升服务品质的合理利润要求，以及和国际水价水平进行比较来看，中国目前水价仍有较大上
水务行业作为市政公用行业，长期以来一直是实行政府定价制度。近年来水务行业市场化进程发展迅速，水价制定市场化也是业内专业人士的共同预期。清华大学中国水业政策研究中心认为，未来的水价定价政策体系将使水价定价基础从传统认识中以资产确定收益转变为按照服务确定收益。
5、城乡一体化建设需要统筹区域供水
传统的供水模式通常是一个城市设一个自来水公司。这种模式在解决城市居民的供水需求、保障城乡经济社会发展方面曾发挥过积极作用。但是在80年代以后，随着乡镇企业的兴起，水厂数量众多，分散经营，各水厂技术力量薄弱，资金有限，无法发挥规模效应。在对水资源的开发利用过程中，缺少统一规划，取水口与废水排放口犬牙交错。因此，镇、村水厂无论在解决水质和满足水量需求方面，都存在着其本身无法克服的困难。
加大城市供水管网的建设力度，发展城乡统筹的区域供水，扩大城镇供水的服务范围是保证水资源得到合理利用的有效方式之一，符合中国城乡一体化建设的需要。建设部近来大力推行以核心城市为中心的区域供水，充分发挥政府协调指导作用，同时运用市场配臵手段，打破行政区划束缚，统筹安排，推进空间资源整合和区域基础设施的集约利用。
6、水务行业的信息化是行业发展的必然趋势
中国的水务行业信息化发展已经取得了初步成效。住建部在《建设事业“十一五”规划纲要》中明确指出，要研究推广应用信息化关键技术，推进GIS、GPS和RS集成应用技术的研究开发，提高市政公用事业管理和服务的信息化水平。
北京市在20世纪80年代及以前，分别建立了分析管理系统或决策支持系统，尤其是水务局成立后，建立了北京水务的数据中心和指挥中心，信息链路逐步理顺，数据共享开始推进。上海市提出了数字水务的理念，依托上海信息产业优势，顺应现代信息技术的发展趋势，以水务发展需求为导向、应用为核心，建设了覆盖全市、城乡一体的防汛自动预报决策支持系统和防汛信息服务网、水文和供排水数据采集、监控系统、视频会议系统等系统。深圳市围绕实现水务现代化的发展目标，先后完成了多个水务信息化应用系统的建设。
因此，通过水务行业的信息化建设，加强水务行业信息资源整合和开发利用管理水平，建立健全统一、协调的信息化标准规范，开发推广信息化共性关键技术和产品，促进水务行业信息资源共享，已经成为水务行业的必然趋势。
海水淡化行业主要上市公司：海亮股份(002203)、双良节能(600481)、巴安水务(300262)、津膜科技(300334)、江河海(839240)等
本文核心数据：海水淡化工程规模、区域分布、技术发展等
海水淡化也称海水化淡、海水脱盐，是指将海水中多余的盐分和矿物质去除得到淡水的工序，使海水可以达到使用标准的生产活动。根据国家统计局制定的《2017年国民经济行业分类与代码》，中国把海水淡化归入电力、热力、燃气及水生产和供应业中的水的生产和供应业(国民行业代码D46)，行业类型四级分类代码为海水淡化处理(D4630)。
全球海水淡化技术超过20余种，包括反渗透法、低温多效法(低多效)、多级闪蒸法、电渗析法、压汽蒸馏法、露点蒸发法、水电联产、热膜联产、利用核能、太阳能、风能、潮汐能的海水淡化技术等等，以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。从大的分类来看，海水淡化技术主要分为蒸馏法(热法)和膜法两大类。其中低多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术。
2、产业链剖析：中游海水淡化生产为关键环节
海水淡化产业链可分为淡化设备制造;海水淡化工程设计、咨询、服务;淡化水应用三个环节。
上游海水淡化设备制造包括整体设备制造以及主要零部件制造环节，涉及大尺寸精密机械加工、膜及高分子材料、防腐材料、阀门仪表、海水预处理设施、高压泵及附属产品、能量回收装置等产业，代表企业有巴安水务、海亮股份、双良节能、津膜科技等。
中游海水淡化工程环节涉及的企业相对上游数量较少，代表企业包括巴安水务、碧水源、江南水务等。
下游淡化水供应则涉及市政供水、锅炉用水、特殊工艺用水、与制盐业联合生产等领域。另外海水淡化产业还辐射到机械制造业、化学提纯、海洋产业等其他产业。
行业发展历程：行业技术基本成熟，产业初具规模
我国是水资源严重短缺的国家，发展海水淡化技术，开发利用海水资源，是解决我国水资源短缺问题的重要途径，是我国沿海经济社会可持续发展的重要保障。在国家高度重视及支持下，我国海水淡化经历了从无到有、逐步壮大的发展历程。目前，海水淡化政策体系逐步完善，自主技术基本成熟，产业初具规模。
行业政策背景：阶段性目标推动行业发展
我国政府积极鼓励发展海水淡化行业，出台了一系列有利的政策、措施。“十二五”时期，我国海水淡化行业尚处于初步发展阶段，国家政策着重于对行业进行基础规划，出台了《海水淡化科技发展“十二五”专项规划》等文件指导我国海水淡化技术创新体系的初步形成，以追赶世界先进水平;“十三五”时期，国家政策转向推动我国海水淡化产业向规模化、集成化方向发展，海水淡化成为我国重要的战略新兴产业;“十四五”以来，国家政策进一步转向应用领域，推动海水淡化的规模化利用成为新时期的政策重点。同时国家政策针对我国海水淡化行业情况，设立多个阶段性目标，大力推动行业发展，具体政策如下：
1、海水淡化工程规模情况：工程规模稳步扩大
注：截至2021年10月，自然资源部尚未发布《2020年全国海水利用报告》，此处前瞻根据国家政策规划对2020年产能规模进行估测，仅供参考。
截至2019年底，全国共有万吨级及以上海水淡化工程37个，工程规模1403848吨/日;千吨级及以上、万吨级以下海水淡化工程42个，工程规模162522吨/日;千吨级以下海水淡化工程36个，工程规模7390吨/日。2019年全国新建成海水淡化工程最大规模为180000吨/日。
注：截至2021年10月，《2020年全国海水利用报告》暂未发布，图中统计数据截至2019年。
2、海水淡化工程区域分布：集中在沿海缺水省市
根据自然资源部最新发布的《全国海水利用报告》，截至2019年底，全国海水淡化工程主要分布在沿海9个省市水资源严重短缺的城市和海岛。按现有海水淡化工程规模排序，市场份额占比最高的为浙江省，现有海水淡化工程规模40.78万吨/日，占全国比重达25.91%;其次是山东省，现有海水淡化工程规模32.61万吨/日，占全国比重20.72%;排名第三的是天津市，现有海水淡化工程规模30.60万吨/日，占全国比重19.44%。
注：截至2021年10月，《2020年全国海水利用报告》暂未发布，图中统计数据截至2019年。
2019年我国新建成海水淡化工程17个，总规模达39.31万吨/日，分布在辽宁、河北、山东、浙江和江苏。其中江苏新建海水淡化工程规模占比仅为0.002%，绝大部分工程仍然分布在现有总规模排名前五的省份。
注：截至2021年10月，《2020年全国海水利用报告》暂未发布，图中统计数据截至2019年。
3、海水淡化技术发展情况：反渗透技术应用超六成
目前我国已掌握反渗透和低温多效海水淡化技术，关键设备研制取得突破，相关技术达到或接近国际先进水平。根据自然资源部最新发布的《2019年全国海水利用报告》，截至2019年底，全国应用最多的技术为反渗透技术，工程数量达97个，工程规模100.09万吨/日，占总工程规模的63.60%;应用低温多效技术的工程15个，工程规模56.55万吨/日，占总工程规模的35.94%;应用多级闪蒸技术的工程1个，工程规模6000吨/日，占总工程规模的0.38%;应用电渗析技术的工程3个，工程规模800吨/日，占总工程规模的0.05%;应用正渗透技术的工程1个，工程规模500吨/日，占总工程规模的0.03%。
注：截至2021年10月，自然资源部尚未发布《2020年全国海水利用报告》，图中为2019年数据。
4、海水淡化行业应用情况：工业用水为主
根据中国水利企业协会脱盐分会数据，截至2020年年底，我国已建成海水淡化项目产水用途分布如下，引用范围最广的领域为核电和电力与石化和化工，占比分别达到39.39%和20.90%。整体来看工业用水比例远高于市政用水。
1、区域竞争：上市企业集中在经济发达省份
从区域分布来看，我国海水淡化上市企业较多的省份包括北京、江苏、上海、浙江等，均为制造业较为发达，且经济发展较好的地区。此外，由于上游海水淡化设备制造还具有资源密集型特征，因此在原材料分布较为集中的甘肃、陕西、贵州等也有均有上市企业分布。
2、企业竞争：巴安水务和上海电气入围全球海水淡化与水再利用项目开发商TOP20
我国海水淡化行业竞争大体上可以按所属产业链环节分为四个派系。海水淡化设备制造可分为膜材料、金属材料和其他材料三个派系，海水淡化工程服务自成一个派系。其中膜材料代表企业有津膜科技、沃顿科技、金科环境等;金属材料代表企业有海亮股份、宝钛股份、久立特材、亚太科技等;其他材料代表企业有双良节能、首航节能、中电环保、富瑞特装等;工程服务代表企业有碧水源、巴安水务、北控水务、天壕环境等。
目前除巴安水务外，我国海水淡化企业主要业务均布局在国内，国际竞争力不强，境内布局则具有较强的地域性，例如贵州企业沃顿科技重点布局贵阳地区，江苏企业江南水务重点布局江阴地区，北京企业碧水源重点布局北京及外埠地区等。代表企业中，海水淡化业务竞争力较强的企业有北控水务、巴安水务、碧水源、上海电气等，其中巴安水务和上海电气入选GWI公布的2009-2020全球海水淡化与水再利用项目开发商TOP20。
目前我国海水淡化行业初具规模，“十四五”规划中多次提到对海洋资源的利用，保证了国内前景可观的产能规模和装备供给变革的政策延续性。在利好政策的持续带动下，未来我国海水淡化行业工程规模将进一步扩大，设备国产化率得到提高，应用成本逐渐下降，海水淡化应用将更加普及，行业发展前景向好。
2、2025年全国海水淡化总规模计划达到290万吨/日
2020年我国海水淡化总规模约为165万吨/日。根据《海水淡化利用发展行动计划(2021—2025年)》，到2025年，全国海水淡化总规模达到290万吨/日以上，新增海水淡化规模125万吨/日以上，其中沿海城市新增105万吨/日以上，海岛地区新增20万吨/日以上。前瞻预测2021年我国海水淡化总规模约为185万吨/日，2026年将超过300万吨/日，达到325万吨/日左右，年复合增长率约为12%。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国海水淡化产业深度调研与投资战略规划分析报告》。
