北方地區(qū)實(shí)施供熱計(jì)量可行性分析

李德英

(北京建筑大學(xué) 環(huán)境與能源工程學(xué)院， 北京 100044)

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北方地區(qū)實(shí)施供熱計(jì)量可行性分析

李德英

(北京建筑大學(xué) 環(huán)境與能源工程學(xué)院， 北京 100044)

針對(duì)北方地區(qū)強(qiáng)力推進(jìn)供熱體制改革，實(shí)行按熱收費(fèi)制度，供熱系統(tǒng)全面進(jìn)行計(jì)量改造，安裝熱量計(jì)量和調(diào)節(jié)裝置等現(xiàn)狀，分析存在問(wèn)題，探討節(jié)能潛力，提出可行性建議和具體措施. 通過(guò)供熱系統(tǒng)實(shí)際工程的應(yīng)用，節(jié)能效果顯著.

熱計(jì)量; 按熱收費(fèi); 分戶調(diào)節(jié); 量化管理; 調(diào)控措施

近年來(lái)，我國(guó)北方地區(qū)各級(jí)政府紛紛出臺(tái)供熱計(jì)量改革的新措施、新政策，對(duì)于供熱計(jì)量節(jié)能改造，各級(jí)政府可謂是態(tài)度堅(jiān)定、信心十足、全力以赴、大力推進(jìn). 雖然供熱計(jì)量改革問(wèn)題多、難點(diǎn)多，但政府堅(jiān)持供熱體制改革、按熱收費(fèi)的勢(shì)態(tài)勢(shì)不可擋.

為了推進(jìn)供熱計(jì)量改革，實(shí)行按熱收費(fèi)，促進(jìn)節(jié)能減排，各地政府投入巨資對(duì)眾多供熱系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)量改造，用戶末端安裝熱量計(jì)量和調(diào)節(jié)裝置，強(qiáng)力推行供熱計(jì)量政策. 可是根據(jù)多年的實(shí)施情況來(lái)看收效甚微. 我國(guó)政府已投入數(shù)百億資金在北方地區(qū)大面積推行分戶計(jì)量，據(jù)調(diào)查目前真正按照熱計(jì)量方式供暖和收費(fèi)的情況不多，效果也不清楚. 原因是多方面的[1-3].

1 對(duì)供熱計(jì)量改造難度估計(jì)不足

供熱體制改革是個(gè)大趨勢(shì)，為了供熱改革，節(jié)約能源進(jìn)行技術(shù)改造是必須的. 但實(shí)際上這項(xiàng)工作錯(cuò)綜復(fù)雜，對(duì)既有居住建筑供熱系統(tǒng)改造工作量大，而且還需要業(yè)主的配合才有可能完成. 對(duì)老舊小區(qū)建筑，供暖系統(tǒng)形式多樣，管道結(jié)構(gòu)比較特殊，且多數(shù)缺乏基礎(chǔ)資料，熱源設(shè)備、管網(wǎng)、能耗情況一概不清. 所以有的系統(tǒng)根本就無(wú)法進(jìn)行計(jì)量改造. 對(duì)新建建筑，由于配套措施沒(méi)有及時(shí)跟上，多數(shù)熱計(jì)量表和調(diào)節(jié)裝置由開(kāi)發(fā)商自行采購(gòu)，質(zhì)量難以保證.

從目前安裝和使用情況來(lái)看存在的問(wèn)題很多：許多管理單位對(duì)供熱系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施不清楚，缺乏必要的圖紙資料，也沒(méi)有能耗數(shù)據(jù)(往年用熱用電量)；熱量表也有問(wèn)題，許多廠家生產(chǎn)的熱量表功能不全(如有的熱量表沒(méi)有功率，見(jiàn)《熱量表》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ128—2007)，滿足不了技術(shù)要求；熱量表故障率高，維護(hù)維修不能及時(shí)跟進(jìn)；熱計(jì)量改造推進(jìn)速度太快，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)重不足，一哄而上，濫竽充數(shù)比比皆是，勞民傷財(cái)，后患無(wú)窮.

所以，對(duì)供熱計(jì)量節(jié)能改造要因地制宜，分步實(shí)施，穩(wěn)步推進(jìn)，講求實(shí)效，保證質(zhì)量，注重效果. 對(duì)積極性比較高的供熱公司和熱用戶優(yōu)先試行，并實(shí)行相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)政策. 然而，任何改革都不會(huì)是簡(jiǎn)單的幾項(xiàng)政策措施就能完成的，都是新事物代替舊事物的過(guò)程. 供熱計(jì)量改造不是一個(gè)政績(jī)工程，更應(yīng)該作為一項(xiàng)民心工程用心去做. 在改革的同時(shí)，理應(yīng)深入調(diào)查研究，傾聽(tīng)普通民眾的心聲，發(fā)動(dòng)利益相關(guān)方，平心靜氣地把問(wèn)題解決了，把疑問(wèn)消除了，推廣難題將會(huì)迎刃而解. 供熱計(jì)量改革最終把實(shí)惠切實(shí)留給老百姓，讓他們嘗到改革的甜頭，推行供熱計(jì)量才有可能成功.

2 居民對(duì)供熱計(jì)量缺乏認(rèn)識(shí)

除供熱計(jì)量技術(shù)改造和設(shè)備安裝外，即使熱計(jì)量在技術(shù)方面沒(méi)有大的問(wèn)題，大多數(shù)居民對(duì)供熱計(jì)量還基本不了解，對(duì)熱量表的使用更不清楚，在收費(fèi)方式上也有很多爭(zhēng)議. 如擔(dān)心熱計(jì)量收費(fèi)會(huì)不會(huì)增加支出，朝向或樓層不同取暖費(fèi)是否也有差別等等. 如果按“用多少熱、交多少錢(qián)”的原則，家里沒(méi)人時(shí)可能就不開(kāi)暖氣，下班回來(lái)開(kāi)暖氣后，房子升溫還需要時(shí)間. 如果家里有人暖氣開(kāi)著，又存在戶間傳熱問(wèn)題. 用戶還關(guān)心熱費(fèi)怎么計(jì)算怎么收，對(duì)收費(fèi)辦法不清楚，普遍對(duì)熱價(jià)還沒(méi)有認(rèn)可，不同地區(qū)供熱計(jì)費(fèi)不同，收費(fèi)沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn). 這些問(wèn)題始終困擾供熱計(jì)量實(shí)施的進(jìn)程.

推行供熱計(jì)量改革，需要各個(gè)層面的支持，對(duì)于推廣熱計(jì)量實(shí)際困難和問(wèn)題，主管職能部門(mén)必須積極面對(duì). 我國(guó)推行供熱計(jì)量已有十多個(gè)年頭，考慮各方權(quán)責(zé)利，焦點(diǎn)和難點(diǎn)就是大家還沒(méi)有真正形成共識(shí).

3 實(shí)施分戶計(jì)量的復(fù)雜性

住宅的供熱計(jì)量實(shí)行“樓棟計(jì)量、按戶分?jǐn)偂钡姆绞?，在住宅建筑樓棟熱力入口設(shè)置熱量表作為結(jié)算點(diǎn)，并由分戶熱計(jì)量裝置對(duì)樓棟熱量表計(jì)量的熱量值進(jìn)行分?jǐn)?，?jì)算出樓棟內(nèi)各用戶的用熱量. 而《供熱計(jì)量技術(shù)規(guī)程》(JGJ173—2009)推薦的多種分戶計(jì)量方法：通斷時(shí)間面積法、溫度法面積法、散熱器熱分配計(jì)法、戶用熱量表法和流量溫差法等，不一而足，用戶不知如何選擇.

我國(guó)的住宅方式和歐洲不同，很多人住在一個(gè)樓里. 熱量和水、電、氣不同. 比如說(shuō)有的住戶住在頂層把角，有的住中間層中間的屋子. 同樣的面積，供暖費(fèi)用會(huì)相差很大，甚至幾倍. 而且住中間的用戶，即使冬天不開(kāi)暖氣，如果鄰居家的溫度在20 ℃以上，室內(nèi)溫度也會(huì)保持在12 ℃～16 ℃不等. 所以有些供熱系統(tǒng)實(shí)行分棟計(jì)量、分戶可調(diào)的方式會(huì)更適合，把樓棟熱量按面積采取某種分?jǐn)偡绞椒謹(jǐn)偟阶艉侠硎召M(fèi). 這樣投資少，效果好，而且易于管理.

另外，老百姓需要逐漸接受熱計(jì)量收費(fèi)辦法. 目前采取過(guò)渡收費(fèi)辦法，即使實(shí)行分戶熱計(jì)量，也先按面積收費(fèi)，再后期結(jié)算. 這種按住宅面積計(jì)算的熱費(fèi)收取，可以理解為“就低不就高，少退多不補(bǔ)”，即用熱量少于基費(fèi)退錢(qián)給用戶，若用熱量比基費(fèi)多就無(wú)需用戶補(bǔ)交熱費(fèi). 雖然這只是權(quán)宜之計(jì)，具體試行到什么時(shí)候還未明確，但一些供熱企業(yè)仍覺(jué)得此舉并不合理. 認(rèn)為，熱計(jì)量超出的費(fèi)用都由企業(yè)承擔(dān)，等于把責(zé)任都推到了供熱企業(yè)身上. 似乎這個(gè)道理講不通，也不科學(xué)，它可能會(huì)減少供熱公司的收入. 這樣的做法使得供熱既不是一項(xiàng)福利，也不是商品. 取兩者之弊，不利于節(jié)約，有獎(jiǎng)還要有罰才是. 當(dāng)然供熱企業(yè)對(duì)供熱成本核算不公開(kāi)，熱價(jià)不明確，供熱計(jì)量推廣就很難推進(jìn).

4 實(shí)行供熱量化管理、總量控制是節(jié)能的關(guān)鍵

4.1 熱量總量控制方法

供熱體制改革，實(shí)施供熱計(jì)量，按熱收費(fèi)目的在于打破福利供熱，打破大鍋飯，用戶可以根據(jù)自己的舒適需要，隨時(shí)調(diào)節(jié)供熱量，以減少過(guò)熱浪費(fèi)，這是用戶需求側(cè)的調(diào)節(jié). 然而，熱量是來(lái)自熱源，即熱量供應(yīng)側(cè). 實(shí)際上供熱系統(tǒng)的熱量供需關(guān)系是決定因素，供熱單位可根據(jù)室外氣候變化情況和熱用戶使用規(guī)律實(shí)行總量控制，按需供熱，合理分配，然后進(jìn)行分戶調(diào)節(jié)，以滿足用戶熱舒適要求. 關(guān)鍵是供熱量如何控制，控制依據(jù)是什么？換句話說(shuō)，熱源的熱負(fù)荷是過(guò)程控制的關(guān)鍵所在. 每天應(yīng)該供多少熱量，實(shí)際又供了多少熱量？實(shí)行“量化管理、熱量調(diào)節(jié)”的總量控制方法是滿足用戶需求和節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)[4].

4.2 供熱系統(tǒng)量化管理實(shí)例分析[5-6]

北京某供暖系統(tǒng)采暖面積為110萬(wàn)m2，使用3臺(tái)28 MW(40 t)燃煤鍋爐；一次網(wǎng)配置2臺(tái)75 kW循環(huán)水泵(一用一備). 室外采暖計(jì)算溫度為-9 ℃，室內(nèi)采暖計(jì)算溫度為18 ℃～22 ℃. 鍋爐房根據(jù)建筑所需實(shí)行量化管理供熱. 考慮管網(wǎng)的熱損失，熱源設(shè)計(jì)工況下供熱指標(biāo)取50 W/m2. 該鍋爐房額供暖期每天的供熱量隨室外溫度的變化關(guān)系如表1所示.

表1 鍋爐供熱量化管理運(yùn)行調(diào)節(jié)參數(shù)

注：①燃煤的低位發(fā)熱值按Qdw=230 27 kJ/kg(5 500 kcal/kg)計(jì)算；②鍋爐運(yùn)行平均熱效率按75%計(jì)算.

供熱系統(tǒng)循環(huán)水泵運(yùn)行過(guò)程中的控制參數(shù)如表2所示.

該系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)鍋爐供熱運(yùn)行調(diào)節(jié)實(shí)施熱量總量控制、分戶調(diào)節(jié)方法，并根據(jù)供熱系統(tǒng)量化管理運(yùn)行調(diào)節(jié)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)按需供熱，高效運(yùn)行. 這樣可以指導(dǎo)運(yùn)行管理人員依據(jù)室外溫度的變化，按照表1供熱運(yùn)行調(diào)節(jié)參數(shù)表的每日供熱負(fù)荷和供熱量，同時(shí)按照表2進(jìn)行變流量輸配調(diào)節(jié)控制，隨時(shí)調(diào)整運(yùn)行工況，以滿足熱用戶需求，從而便于管理人員及時(shí)掌握供熱系統(tǒng)的實(shí)際能耗和能效狀況，達(dá)到按需供熱、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的. 根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行監(jiān)測(cè)計(jì)量數(shù)據(jù)，每年一個(gè)供暖期每平米熱能消耗0.25 GJ，一次管網(wǎng)輸送電耗0,19 kWh，節(jié)能效果顯著.

表2 循環(huán)水泵變頻控制參數(shù)表

注：循環(huán)水泵運(yùn)行效率為65%～70%.

5 切實(shí)抓好運(yùn)行管理工作

然而，對(duì)已經(jīng)完成供熱計(jì)量改造的系統(tǒng)只是具備了供熱計(jì)量的基本條件，切實(shí)抓好供熱計(jì)量運(yùn)行管理工作是下一步的工作重點(diǎn). 實(shí)施供熱計(jì)量需要實(shí)行源頭總量控制“按需供熱、量化管理”和分戶分樓調(diào)節(jié)才能達(dá)到用戶要求和節(jié)能的目的. 問(wèn)題是這些技術(shù)工作由誰(shuí)來(lái)做？顯然要求企業(yè)(或物業(yè))管理者和從業(yè)人員掌握必要的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和操作技能，否則供熱計(jì)量技術(shù)無(wú)法實(shí)施. 這將是制約供熱改革、熱量計(jì)量、按熱收費(fèi)的最大障礙. 所以，我國(guó)供熱行業(yè)、企業(yè)急需大力培養(yǎng)和接納高層次的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，供熱計(jì)量改革才有可能按計(jì)劃推進(jìn). 目前實(shí)行能源管理師制度或合同能源管理(EMC)模式是一個(gè)切實(shí)可行的管理辦法.

6 結(jié)論

1) 首先根據(jù)不同功能建筑物用熱需求和用熱規(guī)律，調(diào)控不同時(shí)段、不同區(qū)域的供熱量，實(shí)現(xiàn)按需供熱、按需分配、分時(shí)調(diào)度，可減少無(wú)效能耗10%以上.

2) 對(duì)公共建筑供暖能耗，實(shí)現(xiàn)供熱優(yōu)化運(yùn)行，根據(jù)工作時(shí)間和非工作時(shí)間的規(guī)律，合理控制不同區(qū)域、不同時(shí)間供暖負(fù)荷和供熱量，以實(shí)行“量化管理”節(jié)能運(yùn)行.

3) 采用變頻輸配技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)高效節(jié)能運(yùn)行. 設(shè)備的匹配和變頻變流量控制方法是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，提高循環(huán)水泵的運(yùn)行效率和輸送效率可節(jié)電50%以上.

4) 管網(wǎng)水力失調(diào)必然會(huì)造成熱力失調(diào)，用戶冷熱不均. 據(jù)統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算，北京集中供熱系統(tǒng)熱力失調(diào)造成的過(guò)度供熱熱能浪費(fèi)為20%-30%.

5) 研究供熱系統(tǒng)動(dòng)態(tài)水力和熱力失調(diào)耦合狀態(tài)下的控制策略和監(jiān)管技術(shù)平臺(tái)至關(guān)重要，也是未來(lái)逐步實(shí)現(xiàn)智慧供熱的關(guān)鍵技術(shù).

[1] 李德英. “集中供熱、分戶計(jì)量”離我們有遠(yuǎn)[EB/OL]. http:∥www.chinahvacr.com/hyzxnews/show-htm-itemid-1114.html,2000-12-04

[2] 李德英. 建筑節(jié)能，重在貫徹落實(shí)[J]. 中國(guó)建設(shè)信息：供熱制冷專(zhuān)刊，2005(6):13-15

[3] 李德英. 供熱改革要穩(wěn)定當(dāng)[N]. 中國(guó)建設(shè)報(bào)， 2006-03-15

[4] 李德英. 供熱工程[M]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004: 227-241

[5] 李德英, 劉玉堂. 熱量調(diào)節(jié)法在鍋爐供暖量化管理中的應(yīng)用 [J].暖通空調(diào), 1996(6)： 3-6

[6] 劉文旭，李德英. 供熱系統(tǒng)量化管理調(diào)控技術(shù)[J].區(qū)域供熱， 2013(4):58-62

[責(zé)任編輯：王志兵]

Feasibility Analysis on Heat Metering Applied to Northern Region

Li Deying

(School of Environment and Energy Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044)

In the light of promoting administrative system reform of heat supply at northern region, and implementation of the system according to the heating charge, the heat supply system is remade by using heat metering, installing the heating meter and regulating devices. After analyzing the existing problems and discussing on energy saving potential, the feasible suggestions and concrete measures are proposed. The energy-saving effect is significant through the practical engineering application.

heat metering; according to the heating charge; household adjustment; quantitative management; control measures

1004-6011(2016)03-0112-04

2016-07-07

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51108017)

李德英(1955—)， 男， 教授，博士生導(dǎo)師， 博士， 研究方向： 區(qū)域能源應(yīng)用技術(shù)、建筑節(jié)能技術(shù).

TK01+8

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