控制能耗，從源頭做起――同方“控制節(jié)能”理念在熱網(wǎng)中的應(yīng)用

　　“科學(xué)發(fā)展觀”是近期各政府部門、新聞媒體提得最多的一個(gè)話題。能源資源消耗是“科學(xué)發(fā)展觀”需要解決的核心問題之一。我國(guó)政府的十一五“規(guī)劃建議中也明確提出，到2010年單位GDP能耗比”十五“期末降低20%左右。

　　美國(guó)《華爾街日?qǐng)?bào)》曾對(duì)各種投資形式做過一次調(diào)查，得出的結(jié)論可能會(huì)出大部分人意料之外：節(jié)能投資是回報(bào)最快、最穩(wěn)妥的一種投資方式。

　　但在我國(guó)，能耗卻令人擔(dān)憂。據(jù)世界銀行的有關(guān)發(fā)展報(bào)告稱，中國(guó)1億美元的GDP所消耗的能源不僅遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平，甚至比印度還要高。

　　如何有效地節(jié)約能耗，已經(jīng)成為了一個(gè)關(guān)系國(guó)家未來的重要戰(zhàn)略性課題。許多廠商也以此為使命和商機(jī)，從不同的技術(shù)角度，開發(fā)出節(jié)能產(chǎn)品，小到照明燈，大到中央空調(diào)和發(fā)電機(jī)組，等等。

　　提到節(jié)能，同方有20多年的產(chǎn)品和技術(shù)積累。同方產(chǎn)業(yè)非常廣，涉足能源環(huán)境、控制技術(shù)和信息服務(wù)等領(lǐng)域，并且成為熱網(wǎng)監(jiān)控領(lǐng)域最大的服務(wù)商。近年來，同方更是提出“控制節(jié)能”的新理念，以一個(gè)更為全面的思路來解決能耗問題。

　　控制節(jié)能，節(jié)能新理念控制節(jié)能，第一個(gè)關(guān)鍵詞就是控制技術(shù)。同方在控制技術(shù)上，可謂久經(jīng)錘煉，從清華大學(xué)研發(fā)的第一代RH微機(jī)控制系統(tǒng)到現(xiàn)在同方自主研發(fā)RH6000，技術(shù)成熟度有了很大的改進(jìn)，應(yīng)用更是遍及國(guó)內(nèi)的眾多樓宇、熱網(wǎng)和地鐵環(huán)境。

　　同方的控制節(jié)能理念，將整個(gè)節(jié)能控制系統(tǒng)分為三個(gè)大的邏輯結(jié)構(gòu)：末端設(shè)備（device）、網(wǎng)絡(luò)通道（connection），以及管理和控制（management）。

　　在這三個(gè)大的邏輯結(jié)構(gòu)當(dāng)中，管理和控制以預(yù)先設(shè)定的相應(yīng)軟件，分析末端設(shè)備采取到的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各種管理、控制和保護(hù)功能，并做出各種控制指令給末端。網(wǎng)絡(luò)通信是聯(lián)接管理和控制系統(tǒng)與末端的通路，也可以實(shí)現(xiàn)末端之間數(shù)據(jù)傳輸和有效連接。而末端做為數(shù)據(jù)的采集源，通過網(wǎng)絡(luò)將采取到的相關(guān)信息發(fā)送至管理和控制系統(tǒng)，等待和執(zhí)行管理和控制系統(tǒng)所發(fā)出的指令。以此反復(fù)，構(gòu)成一個(gè)完整的閉環(huán)。

　　控制節(jié)能理念將整個(gè)的節(jié)能流程分析為一個(gè)系統(tǒng)性聯(lián)動(dòng)工程，與其他節(jié)能產(chǎn)品和設(shè)備相比，他最大的作用是并不局限于節(jié)能本身，而為追求一個(gè)整體的利益。具體到熱網(wǎng)和熱源領(lǐng)域，控制節(jié)能理念通過上述的三個(gè)邏輯結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)管網(wǎng)的全面監(jiān)控，做出數(shù)據(jù)分析和決策。這一方面，提高供熱效果，消除了熱網(wǎng)失調(diào)，保證了運(yùn)行的平衡；另一方面，使供熱能夠真正實(shí)現(xiàn)以用戶為導(dǎo)向，按需供熱；更為重要的的是，他提升了供熱企業(yè)的管理水平，從更高的層面，實(shí)現(xiàn)了整體的節(jié)能。

　　消除失調(diào)，保證平衡運(yùn)行

　　一個(gè)先進(jìn)的供熱系統(tǒng)，應(yīng)該具備完善的調(diào)控設(shè)備，能夠根據(jù)用戶的需求，可靠的、經(jīng)濟(jì)的、可控的把熱能輸送的各個(gè)而用戶。在很多熱網(wǎng)企業(yè)當(dāng)中，管網(wǎng)運(yùn)行并沒有納入到統(tǒng)一的管網(wǎng)控制系統(tǒng)之中，而更多的是依靠人工輔助常規(guī)儀表的方式來實(shí)施，這種方式雖在一定程度上緩解了熱量的失調(diào)程度，卻無法從根本上解決失調(diào)的問題。特別是隨著供熱事業(yè)的發(fā)展，供熱范圍的不斷擴(kuò)大，不利環(huán)路也逐漸增多，更是增加對(duì)整個(gè)管網(wǎng)的維護(hù)，使得整個(gè)的熱網(wǎng)運(yùn)行失調(diào)更加嚴(yán)重。針對(duì)于此，同方控制節(jié)能理念根據(jù)熱網(wǎng)復(fù)雜的工況，通過實(shí)施熱源控制的自辨識(shí)、自應(yīng)策略和供熱量均勻分配策略，從根本上消除引起失調(diào)的主要因素，使得失調(diào)現(xiàn)象有效地得到解決。

　　蘭州熱網(wǎng)采取這種控制策略之后，取得了明顯的效果：消除了熱網(wǎng)中各站冷熱不均的現(xiàn)象，改善了整個(gè)環(huán)路的供熱效果，熱力失調(diào)率從原來的13%降到2%，原來最不利環(huán)路的供熱站平均室溫由16.7℃上升到18.4℃，大大改善了供熱效果。更為重要的是它的使用，促成了整個(gè)熱網(wǎng)由大流量小溫差運(yùn)行轉(zhuǎn)變成經(jīng)濟(jì)管理運(yùn)行。經(jīng)過計(jì)算，由于管網(wǎng)平衡而節(jié)約出的熱量可用于增加供熱面積27萬平方米，約占總供熱面積的11%左右，可提供熱費(fèi)收入達(dá)人民幣411萬元，平均日耗電也大幅下降，一個(gè)供熱季節(jié)電費(fèi)用達(dá)52.8萬元。

　　以需求為導(dǎo)向，按需供熱供熱能耗最大的一個(gè)問題就是不能根據(jù)實(shí)際需要來確定供熱量。如何按需要供熱，是解決熱量消耗的最為重要的路徑。過去我國(guó)內(nèi)常見的供熱運(yùn)行方式，對(duì)供熱的調(diào)控手段較少，調(diào)節(jié)方法也很復(fù)雜，效果不理想，基本上產(chǎn)生多少熱源，就供多少熱，造成了大量的熱量浪費(fèi)�？刂乒�(jié)能理念通過實(shí)時(shí)監(jiān)控一次流量參數(shù)，按室外溫度的變化自動(dòng)調(diào)整二次供水溫度設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)自主調(diào)節(jié)、按需供熱，限制了熱源多余供熱能力的輸出，解決了熱源與熱網(wǎng)的矛盾。此外，均勻的分布策略，也為熱力站解決了不同區(qū)域由于溫差問題而引起不同需求問題，保持了室溫的穩(wěn)定。蘭州熱網(wǎng)自采用自控系統(tǒng)之后，根據(jù)相關(guān)資料科學(xué)地發(fā)析出了平均室外氣溫，以此做為供熱參數(shù)，降低了平均熱指標(biāo)，使得整個(gè)采暖季節(jié)能率達(dá)24.1%，節(jié)約熱量折合人民幣288.9萬元。

　　以數(shù)據(jù)說話，提高能源利用率控制節(jié)能理念并不是單純對(duì)能耗的控制，而且還在于提供一個(gè)高效的管理平臺(tái)，通過控制節(jié)能的手段，提供更為精確的數(shù)據(jù)，科學(xué)的分析，以便更好地分配資源，提高管理水平。這又會(huì)反過來更好地加強(qiáng)對(duì)能耗的控制，平衡管理運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)按需供熱，以此反復(fù)構(gòu)成良性的循環(huán)過程。

　　在控制系統(tǒng)的應(yīng)用之前，由于缺乏相應(yīng)的計(jì)量手段，各供熱公司基礎(chǔ)管理缺乏足夠的數(shù)據(jù)支持，所以管理決策和運(yùn)行主要靠管理者主觀判斷，隨意性很大。控制系統(tǒng)應(yīng)用之后，決策者可以獲得大量的運(yùn)行參數(shù)和綜合數(shù)據(jù)，其全面地了解運(yùn)行管理的過程，也使得基礎(chǔ)管理由粗放型向效益型轉(zhuǎn)變成為可能。

　　監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，也使管理方面的漏洞明晰化。蘭州熱網(wǎng)便從中得益不少。蘭州熱網(wǎng)過去二次網(wǎng)中運(yùn)行兩臺(tái)循環(huán)泵，自控系統(tǒng)投運(yùn)后，加強(qiáng)了熱力站的運(yùn)行管理，通過對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析處理，證明其處于一種大流量小溫差運(yùn)行方式，經(jīng)過對(duì)二次網(wǎng)的調(diào)節(jié)，改變了運(yùn)行方式，只使用一臺(tái)循環(huán)泵供熱效果仍然保持不變。