智慧供熱推動供熱企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排

李 楊

(天津泰達(dá)熱電有限公司，天津 300457)

1 智慧供熱在供熱企業(yè)中的需求

1.1 傳統(tǒng)供熱調(diào)整的難點

目前我國供熱公司銷售的熱源多為自建熱源廠和從電廠采購余熱。實際生產(chǎn)中，常常出現(xiàn)多熱源聯(lián)合供應(yīng)及大范圍共計上千兆瓦熱量和幾百個換熱站同時運行的情況。通過調(diào)度人工調(diào)整或簡單的自動調(diào)節(jié)閥來調(diào)整不同熱源間熱量匹配及換熱站點一次網(wǎng)及二次網(wǎng)熱量配比已經(jīng)很難達(dá)到舒適供熱這一目的，經(jīng)常出現(xiàn)熱量不平衡，熱源近端供溫過高，遠(yuǎn)端溫度過低現(xiàn)象。因此，造成能源的浪費，供熱服務(wù)質(zhì)量的下降。

1.2 智慧供熱系統(tǒng)功能

為解決大區(qū)域供熱調(diào)整的難度問題，很多供熱公司已經(jīng)建設(shè)了很多無人職守?fù)Q熱站。通過室外溫度預(yù)計二次網(wǎng)所需熱量，并調(diào)節(jié)一次網(wǎng)流量。隨著信息化的爆炸式發(fā)展，智慧供熱將這個理念延伸，建立了自己的功能平臺。智慧熱網(wǎng)的建設(shè)可以對二次網(wǎng)所消耗熱量的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面采集，并且實現(xiàn)對網(wǎng)損的分析，對供熱企業(yè)進(jìn)行年度計劃的規(guī)劃提供依據(jù)，從而進(jìn)一步實現(xiàn)供熱企業(yè)的資源配置優(yōu)化，對熱網(wǎng)輸送的能力起到進(jìn)一步提高作用[1]。

智慧供熱系統(tǒng)建設(shè)平臺目前已經(jīng)可以包括：熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、指揮調(diào)度系統(tǒng)、全網(wǎng)平衡系統(tǒng)、能耗管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、智能辦公系統(tǒng)、智能巡檢系統(tǒng)、熱網(wǎng)運行報表系統(tǒng)、供熱運行分析系統(tǒng)、手機(jī)APP系統(tǒng)等。智慧供熱可對熱源的各項運行參數(shù)進(jìn)行采集上傳、危險報警，并對熱網(wǎng)、補(bǔ)水系統(tǒng)等進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測、控制、報警和保護(hù)，對換熱站的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控等。從而實現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)的自動化生產(chǎn)與管理。

1.3 智慧供熱實現(xiàn)節(jié)能減排

智慧供熱系統(tǒng)可以為供熱企業(yè)解決如下問題。①根據(jù)氣候模型預(yù)測熱源戶用熱量。②全網(wǎng)平衡優(yōu)化調(diào)節(jié)對熱源進(jìn)行平衡分配。③系統(tǒng)對換熱站水的溫度、壓力和流量等運行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控、管理。④系統(tǒng)對企業(yè)計量用戶的分時分區(qū)控制。

通過智慧供熱的中央總控平臺功能，可以對供熱企業(yè)的節(jié)能減排提供支持。對于按面積計費的區(qū)域，居民用戶很少自主調(diào)整流量，小區(qū)及樓層的流量控制均由供熱企業(yè)控制。中央總控平臺通過云平臺上采集的數(shù)據(jù)，建立氣候模型，搭配地理信息模型，可以精準(zhǔn)的提供每個站甚至每個樓層的供熱量。操作人員通過監(jiān)控和微調(diào)各個站點的自動調(diào)節(jié)閥或者二級泵系統(tǒng)，既能夠保證遠(yuǎn)端用戶用熱溫度，還可以保證近端用戶達(dá)到舒適供熱，合理節(jié)約能源，實現(xiàn)節(jié)能減排。

對于按照流量計費的區(qū)域，用戶會更多的自主調(diào)整用熱需求。智慧熱網(wǎng)系統(tǒng)可以通過大數(shù)據(jù)分析，整理不同區(qū)域熱用戶的需求變更。同一時間段內(nèi)預(yù)估用戶的實際用熱需求，提前調(diào)整熱源鍋爐及一次網(wǎng)運行，減少網(wǎng)損，實現(xiàn)節(jié)能減排。平臺可以提供各項業(yè)務(wù)運行數(shù)據(jù)，其中包括使用熱計量或者未使用熱計量的單位能耗對比圖，還有熱力站運行優(yōu)差排行榜，該項指標(biāo)是通過對補(bǔ)水量與熱值標(biāo)耗電輸熱比的考察而實現(xiàn)的[2]。

通過智慧供熱系統(tǒng)的利用可以實現(xiàn)熱計量工作的改革，抄表計量管控涵蓋了報警，抄表，收費，計量數(shù)據(jù)等各項功能，并且可以通過從多層次多角度入手，幫助使用者實現(xiàn)通過海量數(shù)據(jù)中挖掘事物發(fā)展規(guī)律以及內(nèi)在的有效信息，使得供熱工作真正能夠得到供熱計量數(shù)據(jù)的支持，從而能夠達(dá)到按需供熱進(jìn)一步擴(kuò)大供熱面積并實現(xiàn)供熱企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排。

2 人工智能對智慧供熱的推動作用

2.1 人工智能發(fā)展引領(lǐng)智慧城市發(fā)展

人工智能技術(shù)是當(dāng)今技術(shù)領(lǐng)域的一個重大發(fā)展方向。無人駕駛技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用都得到了跨時代的發(fā)展。國內(nèi)外越來越多的科技公司開始將人工智能搭載在智慧城市、智慧能源的平臺上。

人工智能技術(shù)是將智慧城市系統(tǒng)中各個數(shù)據(jù)采集點采集上來的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，建立具有自我學(xué)習(xí)能力的數(shù)據(jù)模型。該模型通過下發(fā)指令調(diào)整智慧城市中各類能源供應(yīng)，并能夠很快的實現(xiàn)自我更新?lián)Q代。

2.2 人工智能調(diào)整供熱方式

目前國外搭載人工智能的智慧供熱系統(tǒng)已經(jīng)有了幾年的發(fā)展。國內(nèi)該區(qū)域正在起步階段，很多供熱公司與科技公司聯(lián)合科研，建立了整體或局部的人工智能模型。這些模型需要幾個采暖季的時間積累原始數(shù)據(jù)，自我更新并得到驗證。目前得到普遍認(rèn)可的人工智能應(yīng)用方式為人工智能定期向智慧供熱平臺的使用者提供運行調(diào)整建議，并由人工最終完成操作的審核以及指令的下達(dá)。同時數(shù)據(jù)模型會記錄下操作指令下達(dá)的時間，指令得到的反饋，并再次審核自身程序，達(dá)到有效的自我學(xué)習(xí)完善。

我們相信不久的將來，人工智能除了可以進(jìn)行二次網(wǎng)用戶段的流量精準(zhǔn)調(diào)整，更能夠提前預(yù)知預(yù)判調(diào)整熱源側(cè)及一次網(wǎng)側(cè)的鍋爐及水泵運行。

3 結(jié) 語

智慧供熱平臺的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對供熱系統(tǒng)運行情況的全面監(jiān)測，能夠?qū)崿F(xiàn)對供熱系統(tǒng)進(jìn)行合理的調(diào)度，對熱源的供給起到進(jìn)一步的調(diào)節(jié)作用，可以實現(xiàn)節(jié)能減排效果的進(jìn)一步提升。由于人工智能的普及，相信在不久的將來，搭載人工智能模型的智慧供熱系統(tǒng)必將給供熱企業(yè)帶來更加豐厚的匯報。