绿色、智慧为宗旨聚焦京津冀智慧供热发展
——“2021绿色城市与智慧供热技术创新大会”成功召开

文 本刊记者 陈向国

2021年4月22日由北京节能环保中心、节能与环保杂志社、北京能源学会共同主办的“2021绿色城市与智慧供热技术创新大会”在北京成功召开。会议在筹备中得到了国家节能中心、北京市发展和改革委员会、北京市城市管理委员会、北京市供热协会、天津市城市公用事业管理局、天津市节能中心、河北省燃气供热管理办公室、河北省节能监察监测中心等单位的大力支持。以此次会议为平台，京津翼三地相关政府、企业负责人以主题演讲、圆桌对话等形式，对京津冀协同绿色发展与智慧供热相关问题进行了交流、对话。

为什么要举办这个大会

为什么要举办这个大会？国家节能中心副主任史作廷在致辞中指出，“供热是保障民生的基础性设施，同时也是高耗能行业，做好京津冀供热系统节能减排工作，更广泛地推广使用智慧供热技术，对京津冀绿色协同发展、建设绿色智慧城市意义重大。”清华大学教授付林认为，在碳中和背景下，作为首都的北京要特别明晰北京市供热发展模式，充分认识到“推动供热革命是首都减少碳排放并最终实现碳中和的关键”。北京市供热协会张焕武认为，在“集约、智能、绿色、低碳”的智慧城市建设过程中，智能供热是其重要的组成部分。加快推进本市供热智能化、信息化进程，全面提升供热行业管理水平，是时代赋予我们供热人的机遇与责任。本次会议就是为推动智慧供热搭建平台。

北京节能环保中心宣传培训部部长、节能与杂志社副主编武德俊从三个方面回答了这个问题。

第一，本次会议首要目的就是要探讨如何实现绿色发展，如何推动“双碳”目标的实现，措施的落实。党的十九届五中全会提出，“要加快推动绿色低碳发展，持续改善环境质量，提升生态系统质量和稳定性，全面提高资源利用效率。”这体现了“绿色”是生态文明的基本内涵，也指明了“低碳”是实现美丽中国的主要路径。因此，深入学习贯彻十九届五中全会精神，实现城市生产生活方式绿色转型，探索能源资源配置更趋合理、利用效率不断提升，主要污染物排放总量持续减少的途径，走人与自然和谐共处的绿色城市发展之路，既是我们的责任也是我们的义务。

第二，推动京津冀协同发展是国家重大战略。作为北方地区，京津冀地区供热所需能源占能耗总量比重较高，做好三地供热系统的节能减排工作和提升能源资源利用效率，对促进京津冀协同绿色发展及早日实现碳达峰碳中和意义重大。

第三，供热是包括京津冀在内北方城市的基础设施之一，其对于社会发展、保障民生的重要性不言而喻。在满足人民对供暖个性化、高品质化需求方面，传统供热模式逐渐显现出了劣势，越来越不适应资源环境节约、环境友好的两型社会发展需求。解决传统供热存在的能源浪费、环境污染、保障高品质需求能力较差等问题的最佳选择就是在“智慧供热”上发力，借助互联网技术等智慧手段缩短排查时间、提前发现问题、提升运营维护效率，从而最终实现按需供暖、灵活调整、节约能源、减少污染物排放的终极目标，也是举办本次会议的重要目的。

为什么要举办这个会议？中国社会科学院生态文明研究所研究员陈迎给出的答案是实现2030前碳达峰、2060年前碳中和目标的需要。节能提效是降低碳排放、实现绿色发展的重要途径，也是实现低碳和减排的源头性措施，节能提效对实现“3060”目标将发挥不可替代的作用。“达沃斯世界经济论坛《全球风险报告2020》前五大风险都来自环境风险，包括极端天气、气候变化减缓与适应措施失败、自然灾害、生物多样性丧失和人为环境灾难。随着全球气候持续变暖，极端气候灾害将从‘黑天鹅’变成‘灰犀牛’。”陈迎引用联合国秘书长古特雷斯所言，“疫情终将过去，但全球变暖或将伴随我们一生。”正是因为如此，在包括供热领域在内的高耗能高排放生产和消费环节继续大力推动节能提效成为必须而紧迫的工作。

智慧供热的路径与愿景

何为智慧供热？“智慧供热是以供热信息化和自动化为基础，运用物联网、云计算、大数据、人工智能、建模仿真、信息安全等‘互联网+’技术，构建具有自感知、自分析、自诊断、自优化、自调节、自适应特征的供热控制系统，实现‘源-网-站-线-户’全过程、全要素、按需精准调控的新型供热方式。”北京热力集团副总经理张立申在会上介绍说。他认为，包括京津冀在内的北方地区推进智慧供热是解决“保民生”与“减雾霾”尖锐矛盾的有效途径。我国北方地区城镇集中取暖总面积约70亿平方米，年能耗近2亿吨标煤。因调控水平低等，供热量高出理想需热量近35%，年浪费4000万吨标准煤，导致大气污染及雾霾问题突出。能源转型和清洁供热使得供热系统调控的复杂性和动态性已经超越了人脑能够分析和优化的水平，必须依靠智慧供热系统的辅助或代替人的智能。

实际上，在这方面，国家已经采取措施，如《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》指出：推进能源信息系统与物理系统融合，构建基于大数据、云计算、物联网等技术的能源监测、管理、调度信息平台、服务体系；2017年十部委联合颁布的《北方地区冬季清洁取暖规划》指出：推动智能供热研究及应用示范，重点研究先进传感技术、控制技术、信息技术、通讯技术、大数据技术等新技术，促进供热设备和运行方式升级。张立申说：“京津冀协同发展是重大国家战略，需要优势互补、互利共赢、科学可持续。“供热基础设施建设是京津冀协同发展的重要内容，需系统思考，统筹布局。在供热系统结构方面要推动热网互联互通、多能互补、统筹利用清洁低碳热源；要努力发展智慧供热，提升供热管理科学化、精细化水平的重要技术途径。”

张立申指出了智慧供热的实现路径。一是数据采集；二是基础资料数字化；三是供热系统全过程协同智能运行，包括楼栋级的按需精准供热、二次系统水力平衡、一次热网实时分析、智能化锅炉房、全系统仿真及系统级协同优化；四是制定标准，赋能行业。总体技术路线就是基于数字孪生模型的智慧供热调度决策。通过数字化手段实现复杂能源系统的精准调控和精细化管理；建立供热系统全过程‘数字孪生’模型，采用在线优化技术为运行调度人员提供决策依据。

智慧供热的愿景是什么？张立申给出如下的答案。

一是居民满意度得到大幅度改善，用户可通过手机APP调节室内温度，实现按需供热。二是供热企业通过市政平台，实现智能运行调节，实现供热运行“一网统管”。三是安全保障能力进一步提升，可分析、可预警、可判断、可智能决策。四是进一步降低供热成本。五是实现减碳10%～15%，助力供热行业“碳达峰、碳中和”。

在建设数字城市过程中，智慧供热是大势所趋，是解决供热投诉问题的关键所在，也是节能减排提高能效的有力技术手段。应率先在能耗高、双管系统开展智慧供热项目推进。”张立申强调说。北京市卡姆福科技有限公司总经理苏红也对智能智慧供热的推进给予极大肯定：“智能供热技术和管理制度在供热行业中的广泛智慧化应用，节能率有望达到10%-50%不等，智慧供热的实施将有助于节能环保，助力碳中和早日实现。”

新破解供热过程中能源浪费难题

供热最后一公里能源浪费问题备受关注。2019《中国建筑节能年度发展研究报告》指出，供热最后一公里存在如下问题。一是二次网水力平衡问题，因水力失调造成的能耗一般在20%～30%。二是全国二次网的热损失平均在10%左右，多是由于裸露的阀门管件不易保温造成的。三是热源不能根据室外气温及时调整，造成多供能耗，平均12.1%。

如何解决供热最后一公里的能源浪费问题？河北同力自控阀门制造有限公司（简称河北同力）负责人冯洪波说：“目前存在这样一种倾向，认为只要安装上平衡阀，管网就应该平衡了，没有对调试工作进行良好的评判。事实证明，没有经过调试的平衡阀，形同虚设。水力平衡是调节出来的，是服务的结果，调试服务的人工成本也是巨大的，不亚于材料的成本，没有高度重视调试服务，是水力平衡问题没有得到良好改善的主要原因之一，所以一定要重视调试和调试服务。”冯洪波给出的解决方法如下。正确选用平衡产品并认真调试。“以用户为主动变流量的运行系统只能采用自力式压差控制阀，智慧供热就是这种模式，压差控制阀可以把控制范围内的每一个用户变成一个独立的系统，既能保障系统内用户调节时不相互干扰，又能保证不被被控用户系统外其他用户调解时产生干扰。目前，市场上存在很多的劣质平衡产品，基本上不起作用，部分项目只盯在产品材料成本上，在市场上购买劣质的工程阀、或招标较便宜的产品，结果安装上以后，调不了、也不会调，即使厂家来调试服务，也是形式主义，走个过程。主要是为了应付设计和验收。这种现象，屡见不鲜，尤其是新建工程，如果对此不严以把控，水力失调造成的耗能就不能得到解决。”

河北同力通过技术创新，对因阀门造成的能源浪费相关问题找到了解决方案。河北同力对内蒙古赤峰热网改造项目作为典型案例录入2019《中国建筑节能年度发展研究报告》。报告说，通过庭院管网水力平衡节能改造，节约了近35%的能耗。河北同力在河北阜平的热网改造也取得了明显成效，“公司于2018年对河北阜平190万平方米的热网进行了改造，经过一年的运行，降低能耗33%，节煤金额700多万元，2019年在没有增添热源的情况下，又增供了30万平方米。”

北京合力能科技有限公司也是致力于解决供热最后一公里难题。经过十余年研究探索，2010年成功推出无需电源、可有效解决供热（空调）系统失调顽症的核心技术——自吸平衡系统。据介绍，从2011年第一个项目的成功应用，截止到目前为止，技改面积已超过千万平方米，已为几十家供热单位解决了供热难题，取得良好的经济效益和社会效益。平均节热10%，节电20%。

在解决供热能源浪费问题上，北京市京海换热设备制造有限公司开发了“全焊接高效换热器”，整合了全焊接高效换热器、智能水处理设备、智能电气控制设备及智能运行监控设备等先进的设备及技术，完成了新一代具有“物联网”、“模拟仿真”、“移动互联网”功能的“低碳智慧换热站”，实现了现代化热力站“智能、高效、节能”运行的模式，“模块式智能换热站”的解决方案，为今后热力站的建设和运营方式，指出了一条更合理、更科学的方法。华清安泰（北京）科技股份有限公司则是通过建设“互联网+”智慧能源管控平台、运维管理系统实现系统综合节能。作为清洁供热领域节能应用的引领者同方节能装备有限公司的吸收式节能系统已解决了2亿平方米以上的清洁供热需求，为全国各地三百多万户家庭提供了温暖。北京志诚宏业智能控制技术有限公司基于室内温度的智慧供热系统，不仅提高了供热质量，满足居民对供热服务舒适度、恒温等的要求，还实现了按需供热、供需平衡的节能效果。

智慧供热的目标是什么？北京煤气热力工程设计有限公司郭卫国认为，除了满足居民需热外，还要“以节能减排为目标”。实践证明，在京津冀协同发展的背景下，京津冀智慧供热正在这样的目标下稳步推进。