黑龍江省智慧供熱建設(shè)現(xiàn)狀與分析

王全福 倪珅 付瑩

摘要：對(duì)黑龍江省已經(jīng)實(shí)施的智慧供熱建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)研，總結(jié)目前省內(nèi)智慧供熱的建設(shè)現(xiàn)狀及主要建設(shè)模式，介紹智慧供熱建設(shè)項(xiàng)目的構(gòu)成及主要建設(shè)內(nèi)容，對(duì)已完成第三方評(píng)價(jià)的部分智慧供熱建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行節(jié)能率的匯總分析并闡明除節(jié)能效益之外的其他突出成效，指出目前全省智慧供熱建設(shè)現(xiàn)存的主要問(wèn)題，對(duì)智慧供熱建設(shè)的后續(xù)推廣實(shí)施提出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：智慧供熱?建設(shè)現(xiàn)狀?建設(shè)模式?分析?主要問(wèn)題?相關(guān)建議

中圖分類(lèi)號(hào)：TU995.3

Current?Situations?and?Analysis?of?Smart?Heating?Construction?in?Heilongjiang?Province

WANG?Quanfu??NI?Shen??FU?Ying

Heilongjiang?Institute?of?Construction?Technology，?Harbin，?Heilongjiang?Province，?150025?China

Abstract：?This?paper?investigates?the?smart?heating?construction?projects?that?have?been?implemented?in?Heilongjiang?Province，?summarizes?the?current?construction?status?and?main?construction?modes?of?smart?heating?in?the?province，?introduces?the?composition?and?main?construction?contents?of?smart?heating?construction?projects，??summarizes?and?analyzes?the?energy-saving?rate?of?some?smart?heating?construction?projects?that?have?been?evaluated?by?the?third?party，?expounds?other?outstanding?effects?in?addition?to?energy-saving?benefits，?points?out?main?problems?existing?in?current?smart?heating?construction??in?the?province，?and?puts?forward?relevant?suggestions?for?the?follow-up?promotion?and?implementation?of?smart?heating?construction.

Key?Words：?Smart?heating;?Construction?status;?Construction?mode;?Analysis;?Main?problem;?Relevant?suggestion

近年來(lái)，伴隨著供熱技術(shù)的快速發(fā)展和我國(guó)“雙碳”目標(biāo)的迫切需求，智慧供熱技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，關(guān)于智慧供熱方面的技術(shù)研究和工程應(yīng)用逐漸發(fā)展起來(lái)[1-3]，該技術(shù)顛覆了原有供熱方式，實(shí)現(xiàn)了集中供熱系統(tǒng)“安全、節(jié)能、低碳、舒適”的目標(biāo)。本文針對(duì)黑龍江省近兩年智慧供熱示范建設(shè)項(xiàng)目，調(diào)研現(xiàn)狀、分析問(wèn)題、提出建議，以促進(jìn)智慧供熱建設(shè)的持續(xù)健康發(fā)展。

1黑龍江省智慧供熱建設(shè)現(xiàn)狀及建設(shè)模式

黑龍江省各級(jí)政府十分重視智慧供熱建設(shè)工作，2021年度共計(jì)有21個(gè)市（縣）申報(bào)智慧供熱建設(shè)項(xiàng)目，2022年度共計(jì)有32個(gè)市（縣）申報(bào)智慧供熱建設(shè)項(xiàng)目，其中有8個(gè)項(xiàng)目為智慧供熱二期續(xù)建項(xiàng)目。近年來(lái)共有23個(gè)智慧供熱示范建設(shè)項(xiàng)目獲得了債券資金支持，具體情況參見(jiàn)表1。

由表1可以看出，全省城鎮(zhèn)智慧供熱示范建設(shè)面積發(fā)展較快，一級(jí)網(wǎng)示范建設(shè)面積已達(dá)11?789.35×104??m2，二級(jí)網(wǎng)示范建設(shè)面積已達(dá)到1?348.47×104??m2。

2020年12月21日，黑龍江省地方標(biāo)準(zhǔn)《黑龍江省城鎮(zhèn)智慧供熱技術(shù)規(guī)程》（DB?23/T?2745-2020）批準(zhǔn)發(fā)布，自2021年1月1日起實(shí)施[4]。該標(biāo)準(zhǔn)有力支撐了全省智慧供熱示范項(xiàng)目的建設(shè)。

黑龍江省各地在近兩年示范建設(shè)項(xiàng)目中都是參照《黑龍江省城鎮(zhèn)智慧供熱技術(shù)規(guī)程》（DB?23/T?2745-2020）以及省住建廳下發(fā)的編制要求開(kāi)展智慧供熱建設(shè)，形成了較為統(tǒng)一的建設(shè)模式，只是具體建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模各有不同。

總體而言，智慧供熱示范建設(shè)項(xiàng)目分為四大部分，如圖1所示。

1.1??智慧供熱平臺(tái)建設(shè)

智慧供熱平臺(tái)分為政府級(jí)智慧供熱平臺(tái)和企業(yè)級(jí)智慧供熱平臺(tái)兩類(lèi)，政府級(jí)智慧供熱平臺(tái)是服務(wù)于各地政府，實(shí)現(xiàn)對(duì)轄區(qū)內(nèi)供熱企業(yè)的供熱質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)管；企業(yè)級(jí)智慧供熱平臺(tái)需要全面滿足供熱企業(yè)智慧供熱運(yùn)行的需要。

企業(yè)級(jí)智慧供熱平臺(tái)是智慧供熱系統(tǒng)的大腦，是建設(shè)的核心。該平臺(tái)在傳統(tǒng)供熱信息系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上融合大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)，一般包含智能監(jiān)督、負(fù)荷預(yù)報(bào)、智能調(diào)節(jié)、運(yùn)行分析、工況分析、系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)質(zhì)量、智能客服、智能計(jì)量、智能巡檢、智能維保、地理信息、系統(tǒng)接口、熱網(wǎng)配置、App等子系統(tǒng)模塊。

企業(yè)級(jí)智慧供熱平臺(tái)應(yīng)能支撐供熱系統(tǒng)達(dá)到《黑龍江省城鎮(zhèn)智慧供熱技術(shù)規(guī)程》（DB23/T?2745-2020）中規(guī)定的初級(jí)智能以上水平，即數(shù)據(jù)維度要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化，決策維度要實(shí)現(xiàn)半智能決策，控制維度要實(shí)現(xiàn)半智能控制。初級(jí)智能等級(jí)的具體要求見(jiàn)表2[4-5]。

1.2??熱力站智慧供熱建設(shè)

轄區(qū)內(nèi)所有熱力站（含熱源總站）全部進(jìn)行原有設(shè)備儀表的核查，能利舊使用的設(shè)備、儀表等利舊使用以節(jié)省投資，不滿足智慧供熱要求的設(shè)備、儀表等全部進(jìn)行更換，對(duì)于缺失的設(shè)備儀表進(jìn)行補(bǔ)充安裝。主要安裝智慧供熱控制柜、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、溫度傳感器、壓力變送器、遠(yuǎn)傳電表、泄壓電磁閥等設(shè)備儀表，用于熱力站內(nèi)的智慧調(diào)節(jié)和控制。

1.3??二級(jí)網(wǎng)示范區(qū)智慧供熱建設(shè)

二級(jí)網(wǎng)調(diào)控是傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，智慧供熱示范建設(shè)項(xiàng)目很重視二級(jí)網(wǎng)的智慧供熱改造。主要分為兩種情況：一是在住宅樓宇的各單元熱力入口或公企樓宇熱力入口處，供回水立管上加裝溫度傳感器、壓力變送器，回水立管上加裝物聯(lián)網(wǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，每個(gè)單元設(shè)置智慧供熱控制箱采集信號(hào)及數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)示范區(qū)內(nèi)住宅各個(gè)單元之間（或公企之間）的調(diào)控平衡；二是每戶安裝物聯(lián)網(wǎng)戶控智能調(diào)節(jié)閥，每個(gè)單元設(shè)置智慧供熱控制箱采集信號(hào)及數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)示范區(qū)分戶樓宇內(nèi)各熱用戶之間的調(diào)控平衡。

1.4??典型熱用戶室溫采集裝置安裝

供熱區(qū)域內(nèi)典型用戶安裝的室溫采集裝置用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熱用戶室內(nèi)實(shí)際溫度情況，企業(yè)可依據(jù)反饋回來(lái)的熱用戶室溫?cái)?shù)據(jù)，更合理的調(diào)整供熱系統(tǒng)的運(yùn)行，政府也可以及時(shí)掌握城區(qū)整體供熱狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)供熱企業(yè)的有效監(jiān)管。較為常見(jiàn)的做法是：對(duì)于戶控示范區(qū)，每戶均安裝室溫采集裝置；其他區(qū)域選取典型用戶內(nèi)安裝室溫采集裝置。

2黑龍江省智慧供熱示范項(xiàng)目的建設(shè)成效

對(duì)黑龍江省近兩年的智慧供熱示范建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)整體而言節(jié)能效果較為理想，絕大部分項(xiàng)目均達(dá)到預(yù)期效果，有些甚至遠(yuǎn)超節(jié)能預(yù)期，這極大激勵(lì)了供熱企業(yè)持續(xù)開(kāi)展智慧供熱建設(shè)的積極性。有些企業(yè)已經(jīng)自己投資開(kāi)展了智慧供熱二期建設(shè)，并擬投資開(kāi)展智慧供熱三期建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)全部二級(jí)網(wǎng)的智慧供熱運(yùn)行。

為保證數(shù)據(jù)的客觀性、真實(shí)性，本文只對(duì)部分完成第三方節(jié)能評(píng)價(jià)的智慧供熱項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，詳見(jiàn)表3。

由表3不難看出，統(tǒng)計(jì)的一級(jí)網(wǎng)覆蓋面積占全省示范總面積的36.18%，二級(jí)網(wǎng)覆蓋面積占全省示范總面積的40.80%，智慧供熱示范項(xiàng)目整體節(jié)能效果明顯，最大節(jié)能率為14.27%，最小節(jié)能率為5.10%，統(tǒng)計(jì)平均節(jié)能率為10.17%。

節(jié)能只是智慧供熱建設(shè)成效的一部分，除了節(jié)能效益以外還有如下的突出成效。

（1）燃煤量減少導(dǎo)致大氣污染物排放量也減少，提高城區(qū)的空氣質(zhì)量；同時(shí)為降碳做出突出貢獻(xiàn)，有效助力各地區(qū)“雙碳”目標(biāo)的早日實(shí)現(xiàn)。

（2）智能運(yùn)行及管理減少了大量傳統(tǒng)供熱模式的人力工作，提高工作效率，節(jié)約人力成本。

（3）由于智慧調(diào)控快速精準(zhǔn)，大大緩解供熱系統(tǒng)冷熱不均的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)各區(qū)域的均衡供熱，提高供熱質(zhì)量，大幅提升用戶滿意度。

（4）由于隨時(shí)監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于異常情況能及時(shí)報(bào)警，甚至可以給出故障點(diǎn)位置，大幅提升故障和事故的排查及處置效率，將不利影響降至最低水平。

（5）政府管理部門(mén)可以實(shí)時(shí)掌握城區(qū)供熱整體情況，用戶室溫水平，供熱的滿意度，百姓投訴重點(diǎn)等信息，增強(qiáng)政府部門(mén)的監(jiān)控和管理能力。

3?黑龍江省智慧供熱建設(shè)主要問(wèn)題及建議

3.1存在的主要問(wèn)題

3.1.1物理設(shè)備網(wǎng)的升級(jí)改造技術(shù)路線單一

幾乎所有項(xiàng)目都采用了熱力站電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、單元物聯(lián)網(wǎng)控制閥、戶用物聯(lián)網(wǎng)平衡閥的方式實(shí)現(xiàn)閥門(mén)智慧調(diào)控，雖然可以實(shí)現(xiàn)平衡調(diào)節(jié)、節(jié)能降耗，但是閥門(mén)在關(guān)小開(kāi)度消耗掉剩余資用壓力的同時(shí)，也損失掉了循環(huán)泵的功率，造成耗電量增加。

3.1.2智慧供熱相關(guān)設(shè)備儀表的質(zhì)量參差不齊

智慧供熱系統(tǒng)中智能化調(diào)控設(shè)備及儀表相當(dāng)于人體的手腳和眼睛，它們的質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響到平臺(tái)的計(jì)算分析、策略出具、指令下發(fā)、精準(zhǔn)控制。但是遺憾的是，目前市面上的相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量相差很大，有些產(chǎn)品雖然價(jià)格便宜，但是精度太低，導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，控制精度不夠，無(wú)法真正發(fā)揮智慧供熱系統(tǒng)的作用。

3.1.3控制模式與實(shí)際系統(tǒng)匹配度有待提升

智慧供熱控制軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)直接影響到系統(tǒng)能否安全可靠運(yùn)行，能否實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。目前智慧供熱軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中存在與屬地實(shí)際供熱系統(tǒng)匹配度不高的問(wèn)題，往往將A地的控制軟件直接應(yīng)用于B地，并未進(jìn)行充分的系統(tǒng)適應(yīng)性分析，從而導(dǎo)致了多地供熱運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)局部故障，嚴(yán)重影響到供熱系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2相關(guān)建議

3.2.1豐富物理設(shè)備網(wǎng)技術(shù)改造路線

升級(jí)改造應(yīng)充分考慮供熱先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，盡最大可能挖掘節(jié)能空間，比如：一級(jí)網(wǎng)可以采用分布式供熱技術(shù)，用分布泵取代熱力站電調(diào)閥，從而避免了閥門(mén)節(jié)流產(chǎn)生的電耗；二級(jí)網(wǎng)可以采用支路分解循環(huán)泵供熱技術(shù)[6]，實(shí)現(xiàn)二級(jí)網(wǎng)支路之間的平衡運(yùn)行；樓宇側(cè)可以采用樓宇分布泵技術(shù)[7]，消除樓宇或單元電調(diào)閥節(jié)流產(chǎn)生的電耗等。

3.2.2推動(dòng)智慧供熱設(shè)備儀表產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定

為解決智慧供熱相關(guān)設(shè)備儀表的質(zhì)量問(wèn)題，需要國(guó)家、行業(yè)和省盡快研究制定相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，明確相應(yīng)產(chǎn)品的質(zhì)量要求、性能要求、檢測(cè)要求、維護(hù)方法等，以便在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中有章可依，避免采購(gòu)產(chǎn)品的隨意性。

3.2.3多專(zhuān)業(yè)共同參與智慧供熱控制模式開(kāi)發(fā)

智慧供熱平臺(tái)的控制模式在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，應(yīng)充分進(jìn)行屬地供熱系統(tǒng)現(xiàn)狀的調(diào)研，絕對(duì)不能憑經(jīng)驗(yàn)照搬原有模式。另外，在控制軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要充分發(fā)揮各專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的優(yōu)勢(shì)，互為補(bǔ)充共同開(kāi)發(fā)，尤其是要有經(jīng)驗(yàn)豐富的供熱專(zhuān)業(yè)相關(guān)技術(shù)人員的參與。

3.2.4加大自籌資金開(kāi)展智慧供熱建設(shè)

智慧供熱示范建設(shè)項(xiàng)目已經(jīng)取得了很多的成功經(jīng)驗(yàn)與失敗教訓(xùn)。各供熱企業(yè)應(yīng)該總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、主動(dòng)出擊，通過(guò)前期可行性研究的充分論證，在確保合理收益的前提下，通過(guò)自籌資金的方式開(kāi)展智慧供熱建設(shè)，實(shí)現(xiàn)早投資早受益。

4?結(jié)論

智慧供熱作為一種新型的供熱方式，徹底改變了傳統(tǒng)供熱以人為中心的控制管理模式，變?yōu)橐灾腔酃崞脚_(tái)為中心的智能化管控模式。這種先進(jìn)的供熱方式經(jīng)過(guò)示范項(xiàng)目驗(yàn)證，具有非常好的節(jié)能效果，可以帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益，應(yīng)該充分進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和宣傳推廣，不斷推動(dòng)智慧供熱建設(shè)的健康可持續(xù)發(fā)展，為我國(guó)盡早實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”的宏偉目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。

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