“雙碳”背景下供熱行業高質量發展的改革措施

趙志南， 馮 鵬

（遼寧省市政工程設計研究院有限責任公司， 遼寧 沈陽 110006）

0 引言

我國北方地處高緯度寒冷地區和嚴寒地區，冬季漫長且寒冷，只能依靠供暖來保證廣大居民的基本生活和生產。20 世紀90 年代初，一些城市開始建設小熱電、燃煤鍋爐房及配套熱網設施，從此形成了一定規模的城市集中供熱模式，集中供熱理念基本建立。進入新世紀以后，國家相繼出臺了一系列推進城市集中供熱事業健康可持續發展的政策和指導意見，如2000 年《關于發展熱電聯產的規定》、2005 年《關于建立煤熱價格聯動機制的指導意見》和《關于進一步推進城鎮供熱體制改革的意見》、2016 年《熱電聯產管理辦法》、2017 年《北方地區冬季清潔取暖規劃（2017—2021）》等。

1 城市供熱現況

北方各城市集中供熱主要由國有企業和民營企業組成，且民營企業居多。國有企業供熱規模一般都不小，普遍具有設備熱效率低、供熱設施陳舊、職工人員多、企業資產重和高負債率的特點，現階段主要是依靠當地政府財政補貼維持企業日常經營；民營企業又分為經營較好的大型民營供熱企業和難以經營的小型民營供熱企業，其中大型民營供熱企業有嚴格的企業管理制度和精細化運行控制手段，時時可以保證企業的盈利，而小型民營供熱企業則難以適應當前行業發展要求，生存艱難。

各城市的集中供熱格局基本都是由一家或幾家供熱企業劃分承擔，熱源基本以熱電廠、大型燃煤熱源廠為主力熱源，中型燃煤熱源廠為輔，工業余熱或清潔能源為補充的供熱熱源格局；而熱網則是不同的供熱企業擁有本企業的供熱一級熱網，基本都是呈枝狀網分布，極少數供熱企業已形成環網運行。各供熱企業枝狀網末端互聯互通，下設換熱站，采用高溫水二次換熱的運行方式。

換熱站一般分為供熱機組換熱站和各設備單獨設置的“散件”換熱站。其中機組換熱站的自控系統基本都具有遠傳、遠控的功能，自帶一次網電動調節閥和必要的溫度變送器、壓力變送器等；而“散件”換熱站因為建設年限的不同，差別很大，有的換熱站有一次網電動調節閥、流量計和必要的溫度變送器、壓力變送器等，或能遠傳遠控，或因無上位機只能就地控制，有的換熱站沒有現代化的自控設備，全靠工人現場憑經驗進行調節，差異極大。

2 供熱行業存在問題

1）現階段城市集中供熱使用能源仍以煤炭為主，主力熱源為燃煤熱電廠和大型燃煤熱源廠。各地區的供熱企業由于缺乏煤炭供應保障機制、煤炭采購渠道單一、企業現金流短缺、負債率高等原因，加之受煤炭行業“去產能”政策的影響，曾一度出現煤炭來源無法落實、價格無法承受、煤炭調運協調困難、廠內煤炭庫存量不足、有可能隨時斷供的緊張局面。此類供熱企業極容易受到煤炭市場價格的波及，抗風險能力弱。

2）既有熱水鍋爐熱效率低、運行能耗高。各地普遍存在鍋爐實際熱效率達不到設備額定熱效率，鍋爐出力不夠或長期處于低負荷運行狀態，導致能源不必要的消耗浪費。其原因就是建設初期對熱負荷預測盲目過大，或過分強調供熱的安全性，最后形成“大馬拉小車”的局面；其次就是企業運維人員專業技術水平低，不能夠保證有足夠的專業技術知識，企業對專業人才的培養持放松心態，采暖期生產運行管理制度不精細。

3）供熱資源配置不盡合理，熱電聯產能力沒有得到充分釋放。熱電聯產企業與大型熱源廠采用各自熱網獨立運行的方式，尚未實現“熱電機組承擔供熱基礎負荷，大型熱源廠承擔供熱調峰負荷”的合理配置及聯網運行方式，這就導致熱電機組供熱能力未得到充分發揮，網源協調一體化運行能力差。

4）供熱二級管網建設質量差，水力失調現象比較普遍。各地小區供熱二級管網基本都是由地產開發商來建設，但是移交后會持續出現不同程度的跑冒滴漏現象，導致維修量巨大，嚴重影響居民的供熱質量和安全。此外，由于供熱二級網存在一定程度的設計不合理、施工質量差、管網調節、除污設施投入不夠以及運行人員的業務能力有限，導致整個供熱二級網水力調節能力弱、水力失調嚴重的現象普遍存在。

5）熱用戶在室內供熱設施末端偷放熱水的行為普遍存在。熱用戶認為通過放水可以加速室內熱力系統循環、解決供熱設施不熱的情況，其實不然，放水行為只能使室內獲得短暫的熱量，熱量消耗后，室內依然是冷的，因為熱用戶放掉的是供熱二級管網系統內的熱水，供熱二級管網系統內的水量減少后就自然需要對其補充水量，而補充的水卻是冷水，所以熱用戶放掉的熱水越多，所需補充的冷水也就越多，這樣供熱二級管網系統在失水的同時也是在失熱，無法從根本上解決室內溫度不達標的問題。當供熱二級管網失水量大于其最大補水量，會導致整個供熱二級管網系統失壓、缺水、進氣等，用戶室內管道會形成新的氣阻，存在安全隱患。

3 供熱改革措施

1）規劃引導行業正確發展，強調規劃在發展中的地位和作用。進一步強化城市供熱規劃在供熱行業發展中重要的指導和引導作用。供熱規劃作為行業發展的指導性文件，直接關系到本地區供熱行業的發展方向、能源結構、利用效率、城市更新、環境保護和百姓民生的基本要求。各地政府應重視加強供熱規劃管控，科學制規、嚴格執規，推進規劃理念從擴張性向限制性轉變，在框定地區總量、限制容量的基礎上盤活存量、做優增量、提高質量，強化規劃法治力和執行力，堅持規劃一經制定不得隨意調整，維護規劃的嚴肅性和穩定性，真正為當地的供熱行業發展起到正確引領和精準指導的作用。

2）深挖既有供熱設施潛力，提質增效。現有的供熱設施還有相當大的供熱潛力可以挖掘，提高幅度在20%~30%之間[1]。如燃煤熱源廠通過精細化管理、技術改造、提高自動化運行及灰渣、煙氣等余熱綜合利用等措施；通過加大供熱一次熱網的供回水溫差，在換熱站一側釋放更多的熱量，從而提高熱網輸送效率，承擔更多的供熱面積；改造原有供熱一級熱網落后破舊的保溫設施及敷設方式，降低供熱一級熱網的輸送熱損耗；供熱二級熱網、單元熱力入口及樓內入戶主支線處增加水力平衡裝置和自動調節裝置，自動平衡水力工況，做到水力平衡時沒有節流損失，流量調節時沒有過流量存在，熱量控制時沒有剩余熱量浪費，充分實現節能供熱和精準供熱。

3）整合地區供熱資源，建設“多源、一網”的供熱新格局。政府根據具體實際情況，鼓勵或引入懂專業、有實力的優質企業，通過兼并、收購或重組等方式，對現有供熱企業進行整合，淘汰一批產能落后、供熱質量差、群眾投訴率高或有意退出供熱市場的企業。通過整合淘汰熱源、熱網企業，統籌建設本地區“多源、一網”的供熱新格局，推動優質資源資本向基礎設施、民生保障行業集中，形成規模化、系統化、專業化的能源服務體系，實現供熱同網、同質、同價、同服務，不斷增強群眾的獲得感、幸福感、安全感。

4）調整供給側能源結構組成，加速清潔能源供熱新技術轉化，提高清潔能源所占比重。當前各地城市供熱用能基本都是以燃煤為主，可再生及清潔能源為補充的一個局面，其中燃煤熱源占絕對大的比重。應積極采用可再生能源、清潔能源及各種儲能蓄熱方式來進行城市供熱，現階段主要為太陽能、電能（主要為棄風電）、地熱能[2]、地巖熱[3]、空氣能及各種工業余熱等，通過利用各種直熱、蓄熱、熱泵等設備來實現熱能轉化、儲能和利用。各地應堅持因地制宜，充分利用好可再生能源、清潔能源及各種儲能蓄熱方式用于供熱行業。依托現有供熱系統以及土地、設備、人員等資源，提出符合實際、安全可靠、經濟可行的可再生能源及清潔能源利用的技術路徑和實施方案，同時應加速相關新科學技術成果的轉化落地，達到調節供給側能源結構的目的。

5）推進智慧供熱，實現高效、節能、低碳、精準供熱目標。各地供熱企業雖然不同程度地進行了供熱系統的自動化提升改造，但從整個行業總體來看，總體依然存在“管理粗放、技術落后、水力失衡、能源浪費嚴重”等現象[4]，以換熱站至熱用戶端的供熱二級網和樓內立杠環節更為突出，而智慧供熱正是解決上述問題的不二選擇。智慧供熱是利用互聯網、電動閥、流量計、遠傳儀表、數據處理平臺、數據儲存中心、數據應用場景等信息技術與傳統供熱系統深度融合為基礎，以用戶個性化需求為目標，以高效、節能、低碳、舒適為主要特征，具有自感知、自分析、自診斷、自決策等為技術特點的現代供熱模式[5]。從設備終端、網絡連接到人工智慧數據和算法平臺[6]，再到智慧供熱業務應用，實現熱源端到用戶端全場景整體方案設計，構建“熱源端到用戶端全過程精細化調節和政府多級監管”的新供熱模式，最終實現“政府可管、企業可省、百姓可感”的多方價值。

6）推動環網建設工程，提高熱網整體安全性。部分地區各個熱源廠的高溫水一級熱力管網由于種種原因沒有相互聯通，或者某些地區獨立熱源廠的一級網出線較為單一、沒有形成環網或多條出線沒有相互聯通。應該推動供熱管網連通管或環網工程建設，不僅可以提高本地區供熱的安全性和穩定性，而且可以進一步優化熱源配置，提升管網供熱的調配能力。供熱管網的聯通、環網可以實現供熱能力的有效分配，不同區域熱量互相補充，富余熱量可以向熱源不足區域輸送。

7）供熱企業應全程參與供熱二級網及單體內供熱設施的建設工作。目前供熱二級網及單體內供熱設施基本都是由地產開發商來委托設計、投資建設，在滿足兩個供熱期的安全運行后，移交給供熱企業。但實際中不乏存在供熱二級網設計不合理，系統調節功能缺失，管材、管件、閥門質量低劣，施工質量參差不齊等情況，從而造成小區及樓內供熱管道達不到使用年限、跑冒滴漏現象頻發、百姓供熱安全及質量得不到保證、百姓投訴無門等問題。因此，在項目開發過程中，應由供熱公司派專業人員，全程參與到小區及樓內供熱管道的設計、施工、抽檢、驗收等環節中，對過程中發現的不合理、不合格的地方應及時提出意見，最大限度規避風險，從源頭把好質量關。

8）協同釋放區域富余供熱能力，統籌做好熱量跨地區輸送。目前部分地區電廠依然存在煤電機組靈活性調峰能力不足、供熱能力沒有得到充分釋放的現象。各地區應認真仔細摸排調研各地煤電機組運行情況，科學論證機組改造的安全性、可操作性和經濟性，鼓勵具備供熱條件的發電機組開展“三改”聯動改造，以滿足電網運行為基礎準則，一方面發電企業應積極探索既有機組改造更為徹底、更符合本地區實際需求的改造方式和運行方式，同時也要充分考慮廠內結合蓄能設施，削峰填谷、靈活轉換、協同供熱，積極參與城鎮熱電聯產集中供熱，更好地實現能源梯級利用；另一方面各地政府也要積極為熱電聯產供熱模式拓寬供熱市場，打破原有不合理的條條框框，創造熱電企業和供熱企業間的合作機遇，完善相關機制，促成企業間的合作，各企業之間揚長避短，真正做到雙方互惠互利。在優先滿足本地區熱負荷需求的前提下，通過“大溫差、長輸供熱”技術實現富余供熱能力的跨地區熱量輸送、消納多余容量，推動區域間的供熱資源優化配置和供熱行業的協同發展。

4 結語

北方地區各城市在“雙碳”的國家政策下，應根據各自的實際情況對供熱行業進行深化改革。根據新時代城市發展要求，及時修編供熱規劃、制定切實可行的供熱條例和完善健全供熱行業的標準體系，進一步提高供熱市場營商環境和商業模式，大力發展原創新型供熱技術成果轉化落地，全行業創新能力得到顯著提高，核心技術裝備自主可控水平得到大幅提升。各城市應全力推進壓減供熱燃煤總量、提高燃煤清潔化利用和加大可再生能源、清潔能源在城市供熱上的應用及設施建設，進一步提高供熱保障能力，供熱系統節能降耗成效得到顯著提升。熱電聯產項目應與電力系統深度融合發展，開展靈活性改造和電蓄熱建設，隨時根據電網調度要求，能夠做到滿發、深度調峰及熱電解耦等運行要求。加快整合供熱市場，優化地區熱源布局，力爭盡早建立“一網多源、多能互補、智慧運行”的新型供熱體系[12]，全面支撐供熱領域“雙碳”目標如期實現，實現供熱行業安全、高效、節能、低碳、智慧化的高質量發展。