綠色、智慧為宗旨聚焦京津冀智慧供熱發(fā)展
——“2021綠色城市與智慧供熱技術創(chuàng)新大會”成功召開

文 本刊記者 陳向國

2021年4月22日由北京節(jié)能環(huán)保中心、節(jié)能與環(huán)保雜志社、北京能源學會共同主辦的“2021綠色城市與智慧供熱技術創(chuàng)新大會”在北京成功召開。會議在籌備中得到了國家節(jié)能中心、北京市發(fā)展和改革委員會、北京市城市管理委員會、北京市供熱協(xié)會、天津市城市公用事業(yè)管理局、天津市節(jié)能中心、河北省燃氣供熱管理辦公室、河北省節(jié)能監(jiān)察監(jiān)測中心等單位的大力支持。以此次會議為平臺，京津翼三地相關政府、企業(yè)負責人以主題演講、圓桌對話等形式，對京津冀協(xié)同綠色發(fā)展與智慧供熱相關問題進行了交流、對話。

為什么要舉辦這個大會

為什么要舉辦這個大會？國家節(jié)能中心副主任史作廷在致辭中指出，“供熱是保障民生的基礎性設施，同時也是高耗能行業(yè)，做好京津冀供熱系統(tǒng)節(jié)能減排工作，更廣泛地推廣使用智慧供熱技術，對京津冀綠色協(xié)同發(fā)展、建設綠色智慧城市意義重大。”清華大學教授付林認為，在碳中和背景下，作為首都的北京要特別明晰北京市供熱發(fā)展模式，充分認識到“推動供熱革命是首都減少碳排放并最終實現(xiàn)碳中和的關鍵”。北京市供熱協(xié)會張煥武認為，在“集約、智能、綠色、低碳”的智慧城市建設過程中，智能供熱是其重要的組成部分。加快推進本市供熱智能化、信息化進程，全面提升供熱行業(yè)管理水平，是時代賦予我們供熱人的機遇與責任。本次會議就是為推動智慧供熱搭建平臺。

北京節(jié)能環(huán)保中心宣傳培訓部部長、節(jié)能與雜志社副主編武德俊從三個方面回答了這個問題。

第一，本次會議首要目的就是要探討如何實現(xiàn)綠色發(fā)展，如何推動“雙碳”目標的實現(xiàn)，措施的落實。黨的十九屆五中全會提出，“要加快推動綠色低碳發(fā)展，持續(xù)改善環(huán)境質量，提升生態(tài)系統(tǒng)質量和穩(wěn)定性，全面提高資源利用效率。”這體現(xiàn)了“綠色”是生態(tài)文明的基本內涵，也指明了“低碳”是實現(xiàn)美麗中國的主要路徑。因此，深入學習貫徹十九屆五中全會精神，實現(xiàn)城市生產(chǎn)生活方式綠色轉型，探索能源資源配置更趨合理、利用效率不斷提升，主要污染物排放總量持續(xù)減少的途徑，走人與自然和諧共處的綠色城市發(fā)展之路，既是我們的責任也是我們的義務。

第二，推動京津冀協(xié)同發(fā)展是國家重大戰(zhàn)略。作為北方地區(qū)，京津冀地區(qū)供熱所需能源占能耗總量比重較高，做好三地供熱系統(tǒng)的節(jié)能減排工作和提升能源資源利用效率，對促進京津冀協(xié)同綠色發(fā)展及早日實現(xiàn)碳達峰碳中和意義重大。

第三，供熱是包括京津冀在內北方城市的基礎設施之一，其對于社會發(fā)展、保障民生的重要性不言而喻。在滿足人民對供暖個性化、高品質化需求方面，傳統(tǒng)供熱模式逐漸顯現(xiàn)出了劣勢，越來越不適應資源環(huán)境節(jié)約、環(huán)境友好的兩型社會發(fā)展需求。解決傳統(tǒng)供熱存在的能源浪費、環(huán)境污染、保障高品質需求能力較差等問題的最佳選擇就是在“智慧供熱”上發(fā)力，借助互聯(lián)網(wǎng)技術等智慧手段縮短排查時間、提前發(fā)現(xiàn)問題、提升運營維護效率，從而最終實現(xiàn)按需供暖、靈活調整、節(jié)約能源、減少污染物排放的終極目標，也是舉辦本次會議的重要目的。

為什么要舉辦這個會議？中國社會科學院生態(tài)文明研究所研究員陳迎給出的答案是實現(xiàn)2030前碳達峰、2060年前碳中和目標的需要。節(jié)能提效是降低碳排放、實現(xiàn)綠色發(fā)展的重要途徑，也是實現(xiàn)低碳和減排的源頭性措施，節(jié)能提效對實現(xiàn)“3060”目標將發(fā)揮不可替代的作用。“達沃斯世界經(jīng)濟論壇《全球風險報告2020》前五大風險都來自環(huán)境風險，包括極端天氣、氣候變化減緩與適應措施失敗、自然災害、生物多樣性喪失和人為環(huán)境災難。隨著全球氣候持續(xù)變暖，極端氣候災害將從‘黑天鵝’變成‘灰犀牛’。”陳迎引用聯(lián)合國秘書長古特雷斯所言，“疫情終將過去，但全球變暖或將伴隨我們一生。”正是因為如此，在包括供熱領域在內的高耗能高排放生產(chǎn)和消費環(huán)節(jié)繼續(xù)大力推動節(jié)能提效成為必須而緊迫的工作。

智慧供熱的路徑與愿景

何為智慧供熱？“智慧供熱是以供熱信息化和自動化為基礎，運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、建模仿真、信息安全等‘互聯(lián)網(wǎng)+’技術，構建具有自感知、自分析、自診斷、自優(yōu)化、自調節(jié)、自適應特征的供熱控制系統(tǒng)，實現(xiàn)‘源-網(wǎng)-站-線-戶’全過程、全要素、按需精準調控的新型供熱方式。”北京熱力集團副總經(jīng)理張立申在會上介紹說。他認為，包括京津冀在內的北方地區(qū)推進智慧供熱是解決“保民生”與“減霧霾”尖銳矛盾的有效途徑。我國北方地區(qū)城鎮(zhèn)集中取暖總面積約70億平方米，年能耗近2億噸標煤。因調控水平低等，供熱量高出理想需熱量近35%，年浪費4000萬噸標準煤，導致大氣污染及霧霾問題突出。能源轉型和清潔供熱使得供熱系統(tǒng)調控的復雜性和動態(tài)性已經(jīng)超越了人腦能夠分析和優(yōu)化的水平，必須依靠智慧供熱系統(tǒng)的輔助或代替人的智能。

實際上，在這方面，國家已經(jīng)采取措施，如《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略(2016-2030)》指出：推進能源信息系統(tǒng)與物理系統(tǒng)融合，構建基于大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術的能源監(jiān)測、管理、調度信息平臺、服務體系；2017年十部委聯(lián)合頒布的《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃》指出：推動智能供熱研究及應用示范，重點研究先進傳感技術、控制技術、信息技術、通訊技術、大數(shù)據(jù)技術等新技術，促進供熱設備和運行方式升級。張立申說：“京津冀協(xié)同發(fā)展是重大國家戰(zhàn)略，需要優(yōu)勢互補、互利共贏、科學可持續(xù)。“供熱基礎設施建設是京津冀協(xié)同發(fā)展的重要內容，需系統(tǒng)思考，統(tǒng)籌布局。在供熱系統(tǒng)結構方面要推動熱網(wǎng)互聯(lián)互通、多能互補、統(tǒng)籌利用清潔低碳熱源；要努力發(fā)展智慧供熱，提升供熱管理科學化、精細化水平的重要技術途徑。”

張立申指出了智慧供熱的實現(xiàn)路徑。一是數(shù)據(jù)采集；二是基礎資料數(shù)字化；三是供熱系統(tǒng)全過程協(xié)同智能運行，包括樓棟級的按需精準供熱、二次系統(tǒng)水力平衡、一次熱網(wǎng)實時分析、智能化鍋爐房、全系統(tǒng)仿真及系統(tǒng)級協(xié)同優(yōu)化；四是制定標準，賦能行業(yè)。總體技術路線就是基于數(shù)字孿生模型的智慧供熱調度決策。通過數(shù)字化手段實現(xiàn)復雜能源系統(tǒng)的精準調控和精細化管理；建立供熱系統(tǒng)全過程‘數(shù)字孿生’模型，采用在線優(yōu)化技術為運行調度人員提供決策依據(jù)。

智慧供熱的愿景是什么？張立申給出如下的答案。

一是居民滿意度得到大幅度改善，用戶可通過手機APP調節(jié)室內溫度，實現(xiàn)按需供熱。二是供熱企業(yè)通過市政平臺，實現(xiàn)智能運行調節(jié)，實現(xiàn)供熱運行“一網(wǎng)統(tǒng)管”。三是安全保障能力進一步提升，可分析、可預警、可判斷、可智能決策。四是進一步降低供熱成本。五是實現(xiàn)減碳10%～15%，助力供熱行業(yè)“碳達峰、碳中和”。

在建設數(shù)字城市過程中，智慧供熱是大勢所趨，是解決供熱投訴問題的關鍵所在，也是節(jié)能減排提高能效的有力技術手段。應率先在能耗高、雙管系統(tǒng)開展智慧供熱項目推進。”張立申強調說。北京市卡姆福科技有限公司總經(jīng)理蘇紅也對智能智慧供熱的推進給予極大肯定：“智能供熱技術和管理制度在供熱行業(yè)中的廣泛智慧化應用，節(jié)能率有望達到10%-50%不等，智慧供熱的實施將有助于節(jié)能環(huán)保，助力碳中和早日實現(xiàn)。”

新破解供熱過程中能源浪費難題

供熱最后一公里能源浪費問題備受關注。2019《中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告》指出，供熱最后一公里存在如下問題。一是二次網(wǎng)水力平衡問題，因水力失調造成的能耗一般在20%～30%。二是全國二次網(wǎng)的熱損失平均在10%左右，多是由于裸露的閥門管件不易保溫造成的。三是熱源不能根據(jù)室外氣溫及時調整，造成多供能耗，平均12.1%。

如何解決供熱最后一公里的能源浪費問題？河北同力自控閥門制造有限公司（簡稱河北同力）負責人馮洪波說：“目前存在這樣一種傾向，認為只要安裝上平衡閥，管網(wǎng)就應該平衡了，沒有對調試工作進行良好的評判。事實證明，沒有經(jīng)過調試的平衡閥，形同虛設。水力平衡是調節(jié)出來的，是服務的結果，調試服務的人工成本也是巨大的，不亞于材料的成本，沒有高度重視調試服務，是水力平衡問題沒有得到良好改善的主要原因之一，所以一定要重視調試和調試服務。”馮洪波給出的解決方法如下。正確選用平衡產(chǎn)品并認真調試。“以用戶為主動變流量的運行系統(tǒng)只能采用自力式壓差控制閥，智慧供熱就是這種模式，壓差控制閥可以把控制范圍內的每一個用戶變成一個獨立的系統(tǒng)，既能保障系統(tǒng)內用戶調節(jié)時不相互干擾，又能保證不被被控用戶系統(tǒng)外其他用戶調解時產(chǎn)生干擾。目前，市場上存在很多的劣質平衡產(chǎn)品，基本上不起作用，部分項目只盯在產(chǎn)品材料成本上，在市場上購買劣質的工程閥、或招標較便宜的產(chǎn)品，結果安裝上以后，調不了、也不會調，即使廠家來調試服務，也是形式主義，走個過程。主要是為了應付設計和驗收。這種現(xiàn)象，屢見不鮮，尤其是新建工程，如果對此不嚴以把控，水力失調造成的耗能就不能得到解決。”

河北同力通過技術創(chuàng)新，對因閥門造成的能源浪費相關問題找到了解決方案。河北同力對內蒙古赤峰熱網(wǎng)改造項目作為典型案例錄入2019《中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告》。報告說，通過庭院管網(wǎng)水力平衡節(jié)能改造，節(jié)約了近35%的能耗。河北同力在河北阜平的熱網(wǎng)改造也取得了明顯成效，“公司于2018年對河北阜平190萬平方米的熱網(wǎng)進行了改造，經(jīng)過一年的運行，降低能耗33%，節(jié)煤金額700多萬元，2019年在沒有增添熱源的情況下，又增供了30萬平方米。”

北京合力能科技有限公司也是致力于解決供熱最后一公里難題。經(jīng)過十余年研究探索，2010年成功推出無需電源、可有效解決供熱（空調）系統(tǒng)失調頑癥的核心技術——自吸平衡系統(tǒng)。據(jù)介紹，從2011年第一個項目的成功應用，截止到目前為止，技改面積已超過千萬平方米，已為幾十家供熱單位解決了供熱難題，取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。平均節(jié)熱10%，節(jié)電20%。

在解決供熱能源浪費問題上，北京市京海換熱設備制造有限公司開發(fā)了“全焊接高效換熱器”，整合了全焊接高效換熱器、智能水處理設備、智能電氣控制設備及智能運行監(jiān)控設備等先進的設備及技術，完成了新一代具有“物聯(lián)網(wǎng)”、“模擬仿真”、“移動互聯(lián)網(wǎng)”功能的“低碳智慧換熱站”，實現(xiàn)了現(xiàn)代化熱力站“智能、高效、節(jié)能”運行的模式，“模塊式智能換熱站”的解決方案，為今后熱力站的建設和運營方式，指出了一條更合理、更科學的方法。華清安泰（北京）科技股份有限公司則是通過建設“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源管控平臺、運維管理系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)綜合節(jié)能。作為清潔供熱領域節(jié)能應用的引領者同方節(jié)能裝備有限公司的吸收式節(jié)能系統(tǒng)已解決了2億平方米以上的清潔供熱需求，為全國各地三百多萬戶家庭提供了溫暖。北京志誠宏業(yè)智能控制技術有限公司基于室內溫度的智慧供熱系統(tǒng)，不僅提高了供熱質量，滿足居民對供熱服務舒適度、恒溫等的要求，還實現(xiàn)了按需供熱、供需平衡的節(jié)能效果。

智慧供熱的目標是什么？北京煤氣熱力工程設計有限公司郭衛(wèi)國認為，除了滿足居民需熱外，還要“以節(jié)能減排為目標”。實踐證明，在京津冀協(xié)同發(fā)展的背景下，京津冀智慧供熱正在這樣的目標下穩(wěn)步推進。