李德英

(北京建筑大學 環(huán)境與能源工程學院， 北京 100044)

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北方地區(qū)實施供熱計量可行性分析

李德英

(北京建筑大學 環(huán)境與能源工程學院， 北京 100044)

針對北方地區(qū)強力推進供熱體制改革，實行按熱收費制度，供熱系統(tǒng)全面進行計量改造，安裝熱量計量和調(diào)節(jié)裝置等現(xiàn)狀，分析存在問題，探討節(jié)能潛力，提出可行性建議和具體措施. 通過供熱系統(tǒng)實際工程的應(yīng)用，節(jié)能效果顯著.

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

近年來，我國北方地區(qū)各級政府紛紛出臺供熱計量改革的新措施、新政策，對于供熱計量節(jié)能改造，各級政府可謂是態(tài)度堅定、信心十足、全力以赴、大力推進. 雖然供熱計量改革問題多、難點多，但政府堅持供熱體制改革、按熱收費的勢態(tài)勢不可擋.

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

1 對供熱計量改造難度估計不足

供熱體制改革是個大趨勢，為了供熱改革，節(jié)約能源進行技術(shù)改造是必須的. 但實際上這項工作錯綜復(fù)雜，對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)根本就無法進行計量改造. 對新建建筑，由于配套措施沒有及時跟上，多數(shù)熱計量表和調(diào)節(jié)裝置由開發(fā)商自行采購，質(zhì)量難以保證.

從目前安裝和使用情況來看存在的問題很多：許多管理單位對供熱系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施不清楚，缺乏必要的圖紙資料，也沒有能耗數(shù)據(jù)(往年用熱用電量)；熱量表也有問題，許多廠家生產(chǎn)的熱量表功能不全(如有的熱量表沒有功率，見《熱量表》行業(yè)標準CJ128—2007)，滿足不了技術(shù)要求；熱量表故障率高，維護維修不能及時跟進；熱計量改造推進速度太快，專業(yè)技術(shù)人員嚴重不足，一哄而上，濫竽充數(shù)比比皆是，勞民傷財，后患無窮.

所以，對供熱計量節(jié)能改造要因地制宜，分步實施，穩(wěn)步推進，講求實效，保證質(zhì)量，注重效果. 對積極性比較高的供熱公司和熱用戶優(yōu)先試行，并實行相應(yīng)的獎勵政策. 然而，任何改革都不會是簡單的幾項政策措施就能完成的，都是新事物代替舊事物的過程. 供熱計量改造不是一個政績工程，更應(yīng)該作為一項民心工程用心去做. 在改革的同時，理應(yīng)深入調(diào)查研究，傾聽普通民眾的心聲，發(fā)動利益相關(guān)方，平心靜氣地把問題解決了，把疑問消除了，推廣難題將會迎刃而解. 供熱計量改革最終把實惠切實留給老百姓，讓他們嘗到改革的甜頭，推行供熱計量才有可能成功.

2 居民對供熱計量缺乏認識

除供熱計量技術(shù)改造和設(shè)備安裝外，即使熱計量在技術(shù)方面沒有大的問題，大多數(shù)居民對供熱計量還基本不了解，對熱量表的使用更不清楚，在收費方式上也有很多爭議. 如擔心熱計量收費會不會增加支出，朝向或樓層不同取暖費是否也有差別等等. 如果按“用多少熱、交多少錢”的原則，家里沒人時可能就不開暖氣，下班回來開暖氣后，房子升溫還需要時間. 如果家里有人暖氣開著，又存在戶間傳熱問題. 用戶還關(guān)心熱費怎么計算怎么收，對收費辦法不清楚，普遍對熱價還沒有認可，不同地區(qū)供熱計費不同，收費沒有統(tǒng)一標準. 這些問題始終困擾供熱計量實施的進程.

推行供熱計量改革，需要各個層面的支持，對于推廣熱計量實際困難和問題，主管職能部門必須積極面對. 我國推行供熱計量已有十多個年頭，考慮各方權(quán)責利，焦點和難點就是大家還沒有真正形成共識.

3 實施分戶計量的復(fù)雜性

住宅的供熱計量實行“樓棟計量、按戶分攤”的方式，在住宅建筑樓棟熱力入口設(shè)置熱量表作為結(jié)算點，并由分戶熱計量裝置對樓棟熱量表計量的熱量值進行分攤，計算出樓棟內(nèi)各用戶的用熱量. 而《供熱計量技術(shù)規(guī)程》(JGJ173—2009)推薦的多種分戶計量方法：通斷時間面積法、溫度法面積法、散熱器熱分配計法、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.

我國的住宅方式和歐洲不同，很多人住在一個樓里. 熱量和水、電、氣不同. 比如說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，供暖費用會相差很大，甚至幾倍. 而且住中間的用戶，即使冬天不開暖氣，如果鄰居家的溫度在20 ℃以上，室內(nèi)溫度也會保持在12 ℃～16 ℃不等. 所以有些供熱系統(tǒng)實行分棟計量、分戶可調(diào)的方式會更適合，把樓棟熱量按面積采取某種分攤方式分攤到住戶合理收費. 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量收費辦法. 目前采取過渡收費辦法，即使實行分戶熱計量，也先按面積收費，再后期結(jié)算. 這種按住宅面積計算的熱費收取，可以理解為“就低不就高，少退多不補”，即用熱量少于基費退錢給用戶，若用熱量比基費多就無需用戶補交熱費. 雖然這只是權(quán)宜之計，具體試行到什么時候還未明確，但一些供熱企業(yè)仍覺得此舉并不合理. 認為，熱計量超出的費用都由企業(yè)承擔，等于把責任都推到了供熱企業(yè)身上. 似乎這個道理講不通，也不科學，它可能會減少供熱公司的收入. 這樣的做法使得供熱既不是一項福利，也不是商品. 取兩者之弊，不利于節(jié)約，有獎還要有罰才是. 當然供熱企業(yè)對供熱成本核算不公開，熱價不明確，供熱計量推廣就很難推進.

4 實行供熱量化管理、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，實施供熱計量，按熱收費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，隨時調(diào)節(jié)供熱量，以減少過熱浪費，這是用戶需求側(cè)的調(diào)節(jié). 然而，熱量是來自熱源，即熱量供應(yīng)側(cè). 實際上供熱系統(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)律實行總量控制，按需供熱，合理分配，然后進行分戶調(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，熱源的熱負荷是過程控制的關(guān)鍵所在. 每天應(yīng)該供多少熱量，實際又供了多少熱量？實行“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)量化管理實例分析[5-6]

北京某供暖系統(tǒng)采暖面積為110萬m2，使用3臺28 MW(40 t)燃煤鍋爐；一次網(wǎng)配置2臺75 kW循環(huán)水泵(一用一備). 室外采暖計算溫度為-9 ℃，室內(nèi)采暖計算溫度為18 ℃～22 ℃. 鍋爐房根據(jù)建筑所需實行量化管理供熱. 考慮管網(wǎng)的熱損失，熱源設(shè)計工況下供熱指標取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)計算；②鍋爐運行平均熱效率按75%計算.

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

該系統(tǒng)在運行過程中通過鍋爐供熱運行調(diào)節(jié)實施熱量總量控制、分戶調(diào)節(jié)方法，并根據(jù)供熱系統(tǒng)量化管理運行調(diào)節(jié)參數(shù)，實現(xiàn)按需供熱，高效運行. 這樣可以指導(dǎo)運行管理人員依據(jù)室外溫度的變化，按照表1供熱運行調(diào)節(jié)參數(shù)表的每日供熱負荷和供熱量，同時按照表2進行變流量輸配調(diào)節(jié)控制，隨時調(diào)整運行工況，以滿足熱用戶需求，從而便于管理人員及時掌握供熱系統(tǒng)的實際能耗和能效狀況，達到按需供熱、經(jīng)濟運行的目的. 根據(jù)系統(tǒng)實際運行監(jiān)測計量數(shù)據(jù)，每年一個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)水泵運行效率為65%～70%.

5 切實抓好運行管理工作

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

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)控不同時段、不同區(qū)域的供熱量，實現(xiàn)按需供熱、按需分配、分時調(diào)度，可減少無效能耗10%以上.

2) 對公共建筑供暖能耗，實現(xiàn)供熱優(yōu)化運行，根據(jù)工作時間和非工作時間的規(guī)律，合理控制不同區(qū)域、不同時間供暖負荷和供熱量，以實行“量化管理”節(jié)能運行.

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

4) 管網(wǎng)水力失調(diào)必然會造成熱力失調(diào)，用戶冷熱不均. 據(jù)統(tǒng)計分析計算，北京集中供熱系統(tǒng)熱力失調(diào)造成的過度供熱熱能浪費為20%-30%.

5) 研究供熱系統(tǒng)動態(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)平臺至關(guān)重要，也是未來逐步實現(xiàn)智慧供熱的關(guān)鍵技術(shù).

[1] 李德英. “集中供熱、分戶計量”離我們有遠[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[J]. 中國建設(shè)信息：供熱制冷?？?，2005(6):13-15

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

[4] 李德英. 供熱工程[M]. 北京：中國建筑工業(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

國家自然科學基金項目(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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