“賣炭翁,伐薪燒炭南山中”,這曾是古人冬日取暖的重要方式。千百年來,我國北方地區(qū)靠“燒爐子”扛過一個個寒冬。如今,我們已漸漸從這種原始的取暖方式進化到“智慧供熱時代”。
近年來,物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)等新技術全面進入供熱領域,對熱源、管網、用戶等供熱系統(tǒng)進行全方位改造,一個“知冷知熱”的智慧供熱系統(tǒng)出現(xiàn)在北方地區(qū),并帶來一場變革。
智慧供熱火了
在天津市恒安供熱發(fā)展有限公司智慧化供熱調度中心,一面超大屏幕十分顯眼,熱源溫度、故障信息動態(tài)、230多個換熱站實時狀態(tài)等信息,一目了然。這是天津市寶坻區(qū)整個城區(qū)冬季供暖的“大腦”。
“哪里出了問題,大屏幕都能實時顯示。”恒安供熱發(fā)展有限公司生產部調度中心調度員齊海潮說。
記者發(fā)現(xiàn),智慧供熱改革大潮中,一張大屏幕成為智慧供熱的標配。不過,大屏幕背后是對整個供熱系統(tǒng)的改造。
一份政府文件中這樣解釋:智慧供熱是大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網技術在供熱領域的深化應用,是供熱計量改革新的、更高階段;是從熱源、熱網到用戶全過程的智能供熱;是促進熱能資源優(yōu)化配置,降低熱能損耗,實現(xiàn)減少污染物排放的主要途徑。
“智慧供熱讓供熱系統(tǒng)‘耳聰目明’起來,讓人們可以精準、實時了解供熱的每一個環(huán)節(jié),甚至根據(jù)每家每戶的需求,更加高效提供個性化服務。”天津能源集團供熱調度客服中心副主任劉煥志說。
近年來,我國北方省市全力推進智慧供熱進小區(qū)、進樓層、進到每家每戶。
熱源智慧化:2015年,天津能源集團建成國內首個集熱電聯(lián)產、清潔高效煤粉爐、燃氣鍋爐、地熱、空氣源等熱源于一體的智能調峰“一張網”。“各個熱源串聯(lián)在一起,一個熱源出現(xiàn)故障立刻有其他熱源補上。”劉煥志說。
管網智慧化:山東一家供熱公司打造“智慧熱網+大數(shù)據(jù)+室溫云”的智慧供熱模式,通過“智慧熱網”實時監(jiān)測整個供暖管網溫度情況,甚至可以動態(tài)了解每棟樓、每單元、每戶的供熱情況。
用戶終端智慧化:北京市豐臺區(qū)一個老舊小區(qū)今年完成了智慧化供熱改造。現(xiàn)在,用戶家中可以按照自己想要的溫度來設定室溫。
一些地方開始探索出臺地方標準。河北省印發(fā)的《城市智慧供熱技術標準》在2021年開始實施。今年,河北省相關部門又宣布組織編制《集中供熱二級管網智能化建設標準》,指導供熱企業(yè)對熱源、一次管網、熱力站和二級管網智能化改造,規(guī)范城市智慧供熱系統(tǒng)建設。
去年11月,東方證券發(fā)布的一份報告認為,國外供熱系統(tǒng)建設的技術特點是全信息化和自動化,并已經開始向能耗更低、運營效率更高的智能化升級迭代。而國內仍處于半自動化階段。“在國家政策的大力支持和節(jié)能減排帶來的經濟收益下,我國智慧供熱行業(yè)將迎來新的發(fā)展機遇,未來具有較大的提升空間”。
智慧供熱能干啥
隨著我國提出“雙碳”目標,減碳成為供熱改革的重要方向。在這一背景下,智慧供熱作為清潔供熱的重要方式,受到越來越多重視。
早在2017年,河北省出臺的《關于推進城鎮(zhèn)供熱智能化建設的指導意見》便提出,全面推進河北省城鎮(zhèn)供熱智能化建設,是落實中央和省委、省政府關于保障人民群眾溫暖過冬、改善大氣環(huán)境系列決策部署的重要工作。
智慧供熱的節(jié)能減排效果如何?天津生態(tài)城能源投資建設有限公司生產調度中心主任霍金浩介紹說,在智慧供熱條件下,換熱站能綜合天氣情況、室外溫度及用戶用熱情況,自動調整溫控閥開度,做到精準供熱、按需送熱,盡可能節(jié)能降耗。
“經測算,通過智慧供熱技術,中新天津生態(tài)城一個采暖季可以減排二氧化碳9200多噸,減排二氧化硫75噸。”霍金浩說。
唐山曹妃甸熱力智慧供熱升級改造項目運用大數(shù)據(jù)分析和機器學習算法,基于用戶的反饋調控策略,對熱源、熱力站以及熱網進行自動優(yōu)化控制,實現(xiàn)顯著節(jié)能效果。
實測數(shù)據(jù)分析表明,2019-2020年采暖季與2018-2019年采暖季相比,在供熱面積增加10.8%、供熱延長的情況下,曹妃甸熱力全網耗熱量整體下降了7.9%,節(jié)省熱量超過6.3萬吉焦,折算節(jié)約標煤2100余噸,二氧化碳減排量超過5300噸。
同時,冷熱不均的集中供熱老問題,有望被破解。記者了解到,多家智慧供熱企業(yè)實現(xiàn)了實時掌握住戶室內溫度,如果室溫低于正常溫度,他們將第一時間與業(yè)主聯(lián)系,在排除開窗、關閉供暖閥門等因素后,工作人員會主動檢修,保障供暖效果。
華為云天津總經理林志勇介紹說,華為云的一個智慧供熱項目,曾精準預測未來三天內每小時需生產的總熱量,并精準調控1000多個設備閥門,讓單元與單元、住戶與住戶之間的供熱溫度更加均衡。
檢修也變得簡單起來。齊海潮說,以前寒潮來襲時,供熱溫度增高,供熱管線壓力變大,故障也難免增多,報修維修不及時?,F(xiàn)在換熱站加裝很多溫度、壓力、流量、熱量采集器,一旦出現(xiàn)問題,監(jiān)控平臺能及時發(fā)現(xiàn),處置更加精準高效。
天津能源集團還研發(fā)了“無人機+雙光熱成像”智能巡檢系統(tǒng),供熱管線哪里漏水了,無人機搭載紅外線熱成像設備,一測一個準,省了大量人工。
此外,供熱公司客服系統(tǒng)采用人工+AI智能語音,居民報修在線一鍵下單,減少報修等待時間;開通24小時可視化自助供熱服務廳,群眾可全天候自助辦理供熱業(yè)務;全面構建線上線下一體化便民服務平臺,實現(xiàn)供熱服務足不出戶網上辦理。這些智慧應用場景讓群眾辦事更便利。
智慧供熱前景廣闊
中國城鎮(zhèn)供熱事業(yè)從20世紀50年代開始起步,經歷了從無到有、從小到大、從弱到強的發(fā)展歷程。上世紀八九十年代以來,集中供熱成為北方地區(qū)城鎮(zhèn)冬季采暖的主導模式。 隨著供熱系統(tǒng)不斷發(fā)展壯大,以智慧供熱為代表的自動化操作開始取代人工,實現(xiàn)對供熱系統(tǒng)的遠程控制,以及站內的自動化運行。
業(yè)內普遍認為,在大數(shù)據(jù)、AI、物聯(lián)網等技術加持下,智慧供熱成為城市智慧管理和清潔取暖的必然選擇。
多位業(yè)內人士認為,“供暖+”有望成為今后智慧供暖的一個發(fā)展方向。比如,已有熱力公司開啟“氣象+熱力”智慧供暖新模式。氣象部門將氣象信息融入“智慧供熱”,定時發(fā)送氣溫、氣壓、濕度、風力等實時監(jiān)測信息,特別是研判強降溫等惡劣天氣,以方便熱力公司動態(tài)調控供熱負荷。
也有專家認為,未來將更加方便供熱終端與用戶之間的智慧互動,讓供熱系統(tǒng)形成一個能感知、會思考、可進化、有溫度的“供熱智能體”。華為云公司提出,用戶可以根據(jù)不同的作息習慣設置不同的室溫,享受個性化供熱服務,“你外出不需要采暖的時候降低屋內溫度;老人小孩在家時,提供舒適健康的室內溫度”。
智慧供熱也開辟了廣闊的市場空間。今年10月的一份行業(yè)報告認為,智慧供熱需求爆發(fā)契機出現(xiàn),賽道市場空間超千億。經測算,智慧供熱賽道增量市場空間為每年145億元至320億元,存量改造空間為每年110億元至177億元。
多家智慧供熱平臺服務商提出,智慧供熱宜覆蓋“源、網、站、荷、儲”,現(xiàn)有的孤立數(shù)據(jù)系統(tǒng)應盡快進行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一整合,形成完整的智慧供熱數(shù)據(jù)信息系統(tǒng),形成智能分析、聯(lián)動調度、優(yōu)化調控系統(tǒng),推動全行業(yè)進入智慧供熱時代。(王井懷 黃江林)
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