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

文 本刊記者 陳向國

2021年4月22日由北京節能環保中心、節能與環保雜志社、北京能源學會共同主辦的“2021綠色城市與智慧供熱技術創新大會”在北京成功召開。會議在籌備中得到了國家節能中心、北京市發展和改革委員會、北京市城市管理委員會、北京市供熱協會、天津市城市公用事業管理局、天津市節能中心、河北省燃氣供熱管理辦公室、河北省節能監察監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、企業負責人以主題演講、圓桌對話等形式，對京津冀協同綠色發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，做好京津冀供熱系統節能減排工作，更廣泛地推廣使用智慧供熱技術，對京津冀綠色協同發展、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碳中和的關鍵”。北京市供熱協會張煥武認為，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。

北京節能環保中心宣傳培訓部部長、節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綠色發展，如何推動“雙碳”目標的實現，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展，持續改善環境質量，提升生態系統質量和穩定性，全面提高資源利用效率。”這體現了“綠色”是生態文明的基本內涵，也指明了“低碳”是實現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，實現城市生產生活方式綠色轉型，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減少的途徑，走人與自然和諧共處的綠色城市發展之路，既是我們的責任也是我們的義務。

第二，推動京津冀協同發展是國家重大戰略。作為北方地區，京津冀地區供熱所需能源占能耗總量比重較高，做好三地供熱系統的節能減排工作和提升能源資源利用效率，對促進京津冀協同綠色發展及早日實現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，傳統供熱模式逐漸顯現出了劣勢，越來越不適應資源環境節約、環境友好的兩型社會發展需求。解決傳統供熱存在的能源浪費、環境污染、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”上發力，借助互聯網技術等智慧手段縮短排查時間、提前發現問題、提升運營維護效率，從而最終實現按需供暖、靈活調整、節約能源、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文明研究所研究員陳迎給出的答案是實現2030前碳達峰、2060年前碳中和目標的需要。節能提效是降低碳排放、實現綠色發展的重要途徑，也是實現低碳和減排的源頭性措施，節能提效對實現“3060”目標將發揮不可替代的作用。“達沃斯世界經濟論壇《全球風險報告2020》前五大風險都來自環境風險，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境災難。隨著全球氣候持續變暖，極端氣候災害將從‘黑天鵝’變成‘灰犀牛’。”陳迎引用聯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和消費環節繼續大力推動節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，運用物聯網、云計算、大數據、人工智能、建模仿真、信息安全等‘互聯網+’技術，構建具有自感知、自分析、自診斷、自優化、自調節、自適應特征的供熱控制系統，實現‘源-網-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。我國北方地區城鎮集中取暖總面積約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調控的復雜性和動態性已經超越了人腦能夠分析和優化的水平，必須依靠智慧供熱系統的輔助或代替人的智能。

實際上，在這方面，國家已經采取措施，如《能源生產和消費革命戰略(2016-2030)》指出：推進能源信息系統與物理系統融合，構建基于大數據、云計算、物聯網等技術的能源監測、管理、調度信息平臺、服務體系；2017年十部委聯合頒布的《北方地區冬季清潔取暖規劃》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、大數據技術等新技術，促進供熱設備和運行方式升級。張立申說：“京津冀協同發展是重大國家戰略，需要優勢互補、互利共贏、科學可持續。“供熱基礎設施建設是京津冀協同發展的重要內容，需系統思考，統籌布局。在供熱系統結構方面要推動熱網互聯互通、多能互補、統籌利用清潔低碳熱源；要努力發展智慧供熱，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路徑。一是數據采集；二是基礎資料數字化；三是供熱系統全過程協同智能運行，包括樓棟級的按需精準供熱、二次系統水力平衡、一次熱網實時分析、智能化鍋爐房、全系統仿真及系統級協同優化；四是制定標準，賦能行業。總體技術路線就是基于數字孿生模型的智慧供熱調度決策。通過數字化手段實現復雜能源系統的精準調控和精細化管理；建立供熱系統全過程‘數字孿生’模型，采用在線優化技術為運行調度人員提供決策依據。

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調節室內溫度，實現按需供熱。二是供熱企業通過市政平臺，實現智能運行調節，實現供熱運行“一網統管”。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。五是實現減碳10%～15%，助力供熱行業“碳達峰、碳中和”。

在建設數字城市過程中，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中的廣泛智慧化應用，節能率有望達到10%-50%不等，智慧供熱的實施將有助于節能環保，助力碳中和早日實現。”

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《中國建筑節能年度發展研究報告》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，沒有經過調試的平衡閥，形同虛設。水力平衡是調節出來的，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。正確選用平衡產品并認真調試。“以用戶為主動變流量的運行系統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，既能保障系統內用戶調節時不相互干擾，又能保證不被被控用戶系統外其他用戶調解時產生干擾。目前，市場上存在很多的劣質平衡產品，基本上不起作用，部分項目只盯在產品材料成本上，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改造項目作為典型案例錄入2019《中國建筑節能年度發展研究報告》。報告說，通過庭院管網水力平衡節能改造，節約了近35%的能耗。河北同力在河北阜平的熱網改造也取得了明顯成效，“公司于2018年對河北阜平190萬平方米的熱網進行了改造，經過一年的運行，降低能耗33%，節煤金額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）系統失調頑癥的核心技術——自吸平衡系統。據介紹，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，取得良好的經濟效益和社會效益。平均節熱10%，節電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控設備等先進的設備及技術，完成了新一代具有“物聯網”、“模擬仿真”、“移動互聯網”功能的“低碳智慧換熱站”，實現了現代化熱力站“智能、高效、節能”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“互聯網+”智慧能源管控平臺、運維管理系統實現系統綜合節能。作為清潔供熱領域節能應用的引領者同方節能裝備有限公司的吸收式節能系統已解決了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。北京志誠宏業智能控制技術有限公司基于室內溫度的智慧供熱系統，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，還實現了按需供熱、供需平衡的節能效果。

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國認為，除了滿足居民需熱外，還要“以節能減排為目標”。實踐證明，在京津冀協同發展的背景下，京津冀智慧供熱正在這樣的目標下穩步推進。