看不见的水源如何能让国家变得绿色

沃尔特·迪斯尼说得好:“如果你有梦想，你就能做到。”这是这一代及其后继者所面临的挑战，即在今天的能源和水基础设施中建立智能电网。我们在建设现代化的电网方面比我们在老化的供水基础设施方面走得更远。

这很容易理解。电力的挑战更少，重新设计的难度也更小。从发电、传输、分配和消费的传统供应链开始，与水的问题和复杂性相比，电力就像在公园里散步一样轻松。

基础设施需要投资

考虑整体基础设施。美国土木工程师协会每四年就美国基础设施发布一份内容丰富的报告。的2013年美国基础设施报告卡对关键基础设施系统进行分级，并确定以下投资需求。

电网:D +。到2020年，升级将需要570亿美元。

饮水网格:D+。现在每年需要130亿美元，到2040年将增长到每年400亿美元——一个惊人的1万亿美元投资。

废水网格:D +。到2033年将需要3000亿美元来升级。

将电网升级为智能电网的成本为570亿美元，与水网现代化的投资相比相对便宜。智能电网可以依靠一组电线将电力输送到供应链上。当然，必须有设备升级和新技术来支持双向电力流动，因为消费者也成为生产者或生产者，可以将电力卖回电网，但今天的现有基础设施可以接受升级来完成它。

相比之下，根据建筑环境的需要，水需要两到四套管道。那里有清洁饮用水的管网。还有另一个污水网格，有时还有第三个雨水网格来处理来自城市、郊区、工业、商业或农业场所的径流。

隐形水网

剩余水网为中水网。人们越来越认识到，特别是在水资源紧张的地区，用饮用水冲厕所或浇灌草坪是完全疯狂的行为。再生水灰水——来自淋浴、洗衣设备和浴缸的水，在作为废水返回到水网之前，也可以做这项工作。

我们很容易找到许多就地发电的解决方案(就像分布式能源模式中推广的那样)，但在处理灰水问题时，这些技术并没有那么多。也没有讨论各种解决方案的优缺点。

在高度分散化的基础上转移灰水——比如现场再利用——是否具有经济意义?或者更好的解决方案是将这些灰水转移到集中处理厂处理，变成再生水——这意味着它对身体接触是安全的，但不能饮用——然后进入特殊的非饮用用途?任何一种配置都需要新的电网基础设施来处理灰水。

改造的挑战是重大的。将需要新的管道和设备来现场分流、处理和再利用中水。那这个呢能源/水关系-分散的中水解决方案或集中的再生水解决方案，我们消耗的能源更少吗?

这3个主要驱动力是否正朝着正确的方向发展?

有些辖区认为集中式解决方案是最好的。一些州和地方政府要求为新建筑建立新的供水基础设施，即所谓的“紫色管道”。这通常需要为商业和工业建筑创建双管道系统，以容纳可用于室外美化或室内厕所冲洗的再生水。

在智能电网配置方面，再生水的使用是最接近双向的——无论规模大小，这都是一个有趣的闭环。但它回避了我们可以为电网规划的相当直接的升级。

正如我之前提到的，智能电网的三个主要驱动力是技术、政策和资金。这些驱动程序中的许多创新加速了传统电网向智能电网的转变。我们需要在水的使用方面——特别是消费和处理方面——进行类似的创新。我们需要设想一些非常不同的场景，以便将我们的水网——可饮用的和不可饮用的——也转变为智能电网。

上图是水滴在蜘蛛网上瓦茨拉夫·Bacovsky通过上面。本文首次发表于智能电网的图书馆．