“双碳”背景下供热行业高质量发展的改革措施

赵志南， 冯 鹏

（辽宁省市政工程设计研究院有限责任公司， 辽宁 沈阳 110006）

0 引言

我国北方地处高纬度寒冷地区和严寒地区，冬季漫长且寒冷，只能依靠供暖来保证广大居民的基本生活和生产。20 世纪90 年代初，一些城市开始建设小热电、燃煤锅炉房及配套热网设施，从此形成了一定规模的城市集中供热模式，集中供热理念基本建立。进入新世纪以后，国家相继出台了一系列推进城市集中供热事业健康可持续发展的政策和指导意见，如2000 年《关于发展热电联产的规定》、2005 年《关于建立煤热价格联动机制的指导意见》和《关于进一步推进城镇供热体制改革的意见》、2016 年《热电联产管理办法》、2017 年《北方地区冬季清洁取暖规划（2017—2021）》等。

1 城市供热现况

北方各城市集中供热主要由国有企业和民营企业组成，且民营企业居多。国有企业供热规模一般都不小，普遍具有设备热效率低、供热设施陈旧、职工人员多、企业资产重和高负债率的特点，现阶段主要是依靠当地政府财政补贴维持企业日常经营；民营企业又分为经营较好的大型民营供热企业和难以经营的小型民营供热企业，其中大型民营供热企业有严格的企业管理制度和精细化运行控制手段，时时可以保证企业的盈利，而小型民营供热企业则难以适应当前行业发展要求，生存艰难。

各城市的集中供热格局基本都是由一家或几家供热企业划分承担，热源基本以热电厂、大型燃煤热源厂为主力热源，中型燃煤热源厂为辅，工业余热或清洁能源为补充的供热热源格局；而热网则是不同的供热企业拥有本企业的供热一级热网，基本都是呈枝状网分布，极少数供热企业已形成环网运行。各供热企业枝状网末端互联互通，下设换热站，采用高温水二次换热的运行方式。

换热站一般分为供热机组换热站和各设备单独设置的“散件”换热站。其中机组换热站的自控系统基本都具有远传、远控的功能，自带一次网电动调节阀和必要的温度变送器、压力变送器等；而“散件”换热站因为建设年限的不同，差别很大，有的换热站有一次网电动调节阀、流量计和必要的温度变送器、压力变送器等，或能远传远控，或因无上位机只能就地控制，有的换热站没有现代化的自控设备，全靠工人现场凭经验进行调节，差异极大。

2 供热行业存在问题

1）现阶段城市集中供热使用能源仍以煤炭为主，主力热源为燃煤热电厂和大型燃煤热源厂。各地区的供热企业由于缺乏煤炭供应保障机制、煤炭采购渠道单一、企业现金流短缺、负债率高等原因，加之受煤炭行业“去产能”政策的影响，曾一度出现煤炭来源无法落实、价格无法承受、煤炭调运协调困难、厂内煤炭库存量不足、有可能随时断供的紧张局面。此类供热企业极容易受到煤炭市场价格的波及，抗风险能力弱。

2）既有热水锅炉热效率低、运行能耗高。各地普遍存在锅炉实际热效率达不到设备额定热效率，锅炉出力不够或长期处于低负荷运行状态，导致能源不必要的消耗浪费。其原因就是建设初期对热负荷预测盲目过大，或过分强调供热的安全性，最后形成“大马拉小车”的局面；其次就是企业运维人员专业技术水平低，不能够保证有足够的专业技术知识，企业对专业人才的培养持放松心态，采暖期生产运行管理制度不精细。

3）供热资源配置不尽合理，热电联产能力没有得到充分释放。热电联产企业与大型热源厂采用各自热网独立运行的方式，尚未实现“热电机组承担供热基础负荷，大型热源厂承担供热调峰负荷”的合理配置及联网运行方式，这就导致热电机组供热能力未得到充分发挥，网源协调一体化运行能力差。

4）供热二级管网建设质量差，水力失调现象比较普遍。各地小区供热二级管网基本都是由地产开发商来建设，但是移交后会持续出现不同程度的跑冒滴漏现象，导致维修量巨大，严重影响居民的供热质量和安全。此外，由于供热二级网存在一定程度的设计不合理、施工质量差、管网调节、除污设施投入不够以及运行人员的业务能力有限，导致整个供热二级网水力调节能力弱、水力失调严重的现象普遍存在。

5）热用户在室内供热设施末端偷放热水的行为普遍存在。热用户认为通过放水可以加速室内热力系统循环、解决供热设施不热的情况，其实不然，放水行为只能使室内获得短暂的热量，热量消耗后，室内依然是冷的，因为热用户放掉的是供热二级管网系统内的热水，供热二级管网系统内的水量减少后就自然需要对其补充水量，而补充的水却是冷水，所以热用户放掉的热水越多，所需补充的冷水也就越多，这样供热二级管网系统在失水的同时也是在失热，无法从根本上解决室内温度不达标的问题。当供热二级管网失水量大于其最大补水量，会导致整个供热二级管网系统失压、缺水、进气等，用户室内管道会形成新的气阻，存在安全隐患。

3 供热改革措施

1）规划引导行业正确发展，强调规划在发展中的地位和作用。进一步强化城市供热规划在供热行业发展中重要的指导和引导作用。供热规划作为行业发展的指导性文件，直接关系到本地区供热行业的发展方向、能源结构、利用效率、城市更新、环境保护和百姓民生的基本要求。各地政府应重视加强供热规划管控，科学制规、严格执规，推进规划理念从扩张性向限制性转变，在框定地区总量、限制容量的基础上盘活存量、做优增量、提高质量，强化规划法治力和执行力，坚持规划一经制定不得随意调整，维护规划的严肃性和稳定性，真正为当地的供热行业发展起到正确引领和精准指导的作用。

2）深挖既有供热设施潜力，提质增效。现有的供热设施还有相当大的供热潜力可以挖掘，提高幅度在20%~30%之间[1]。如燃煤热源厂通过精细化管理、技术改造、提高自动化运行及灰渣、烟气等余热综合利用等措施；通过加大供热一次热网的供回水温差，在换热站一侧释放更多的热量，从而提高热网输送效率，承担更多的供热面积；改造原有供热一级热网落后破旧的保温设施及敷设方式，降低供热一级热网的输送热损耗；供热二级热网、单元热力入口及楼内入户主支线处增加水力平衡装置和自动调节装置，自动平衡水力工况，做到水力平衡时没有节流损失，流量调节时没有过流量存在，热量控制时没有剩余热量浪费，充分实现节能供热和精准供热。

3）整合地区供热资源，建设“多源、一网”的供热新格局。政府根据具体实际情况，鼓励或引入懂专业、有实力的优质企业，通过兼并、收购或重组等方式，对现有供热企业进行整合，淘汰一批产能落后、供热质量差、群众投诉率高或有意退出供热市场的企业。通过整合淘汰热源、热网企业，统筹建设本地区“多源、一网”的供热新格局，推动优质资源资本向基础设施、民生保障行业集中，形成规模化、系统化、专业化的能源服务体系，实现供热同网、同质、同价、同服务，不断增强群众的获得感、幸福感、安全感。

4）调整供给侧能源结构组成，加速清洁能源供热新技术转化，提高清洁能源所占比重。当前各地城市供热用能基本都是以燃煤为主，可再生及清洁能源为补充的一个局面，其中燃煤热源占绝对大的比重。应积极采用可再生能源、清洁能源及各种储能蓄热方式来进行城市供热，现阶段主要为太阳能、电能（主要为弃风电）、地热能[2]、地岩热[3]、空气能及各种工业余热等，通过利用各种直热、蓄热、热泵等设备来实现热能转化、储能和利用。各地应坚持因地制宜，充分利用好可再生能源、清洁能源及各种储能蓄热方式用于供热行业。依托现有供热系统以及土地、设备、人员等资源，提出符合实际、安全可靠、经济可行的可再生能源及清洁能源利用的技术路径和实施方案，同时应加速相关新科学技术成果的转化落地，达到调节供给侧能源结构的目的。

5）推进智慧供热，实现高效、节能、低碳、精准供热目标。各地供热企业虽然不同程度地进行了供热系统的自动化提升改造，但从整个行业总体来看，总体依然存在“管理粗放、技术落后、水力失衡、能源浪费严重”等现象[4]，以换热站至热用户端的供热二级网和楼内立杠环节更为突出，而智慧供热正是解决上述问题的不二选择。智慧供热是利用互联网、电动阀、流量计、远传仪表、数据处理平台、数据储存中心、数据应用场景等信息技术与传统供热系统深度融合为基础，以用户个性化需求为目标，以高效、节能、低碳、舒适为主要特征，具有自感知、自分析、自诊断、自决策等为技术特点的现代供热模式[5]。从设备终端、网络连接到人工智慧数据和算法平台[6]，再到智慧供热业务应用，实现热源端到用户端全场景整体方案设计，构建“热源端到用户端全过程精细化调节和政府多级监管”的新供热模式，最终实现“政府可管、企业可省、百姓可感”的多方价值。

6）推动环网建设工程，提高热网整体安全性。部分地区各个热源厂的高温水一级热力管网由于种种原因没有相互联通，或者某些地区独立热源厂的一级网出线较为单一、没有形成环网或多条出线没有相互联通。应该推动供热管网连通管或环网工程建设，不仅可以提高本地区供热的安全性和稳定性，而且可以进一步优化热源配置，提升管网供热的调配能力。供热管网的联通、环网可以实现供热能力的有效分配，不同区域热量互相补充，富余热量可以向热源不足区域输送。

7）供热企业应全程参与供热二级网及单体内供热设施的建设工作。目前供热二级网及单体内供热设施基本都是由地产开发商来委托设计、投资建设，在满足两个供热期的安全运行后，移交给供热企业。但实际中不乏存在供热二级网设计不合理，系统调节功能缺失，管材、管件、阀门质量低劣，施工质量参差不齐等情况，从而造成小区及楼内供热管道达不到使用年限、跑冒滴漏现象频发、百姓供热安全及质量得不到保证、百姓投诉无门等问题。因此，在项目开发过程中，应由供热公司派专业人员，全程参与到小区及楼内供热管道的设计、施工、抽检、验收等环节中，对过程中发现的不合理、不合格的地方应及时提出意见，最大限度规避风险，从源头把好质量关。

8）协同释放区域富余供热能力，统筹做好热量跨地区输送。目前部分地区电厂依然存在煤电机组灵活性调峰能力不足、供热能力没有得到充分释放的现象。各地区应认真仔细摸排调研各地煤电机组运行情况，科学论证机组改造的安全性、可操作性和经济性，鼓励具备供热条件的发电机组开展“三改”联动改造，以满足电网运行为基础准则，一方面发电企业应积极探索既有机组改造更为彻底、更符合本地区实际需求的改造方式和运行方式，同时也要充分考虑厂内结合蓄能设施，削峰填谷、灵活转换、协同供热，积极参与城镇热电联产集中供热，更好地实现能源梯级利用；另一方面各地政府也要积极为热电联产供热模式拓宽供热市场，打破原有不合理的条条框框，创造热电企业和供热企业间的合作机遇，完善相关机制，促成企业间的合作，各企业之间扬长避短，真正做到双方互惠互利。在优先满足本地区热负荷需求的前提下，通过“大温差、长输供热”技术实现富余供热能力的跨地区热量输送、消纳多余容量，推动区域间的供热资源优化配置和供热行业的协同发展。

4 结语

北方地区各城市在“双碳”的国家政策下，应根据各自的实际情况对供热行业进行深化改革。根据新时代城市发展要求，及时修编供热规划、制定切实可行的供热条例和完善健全供热行业的标准体系，进一步提高供热市场营商环境和商业模式，大力发展原创新型供热技术成果转化落地，全行业创新能力得到显著提高，核心技术装备自主可控水平得到大幅提升。各城市应全力推进压减供热燃煤总量、提高燃煤清洁化利用和加大可再生能源、清洁能源在城市供热上的应用及设施建设，进一步提高供热保障能力，供热系统节能降耗成效得到显著提升。热电联产项目应与电力系统深度融合发展，开展灵活性改造和电蓄热建设，随时根据电网调度要求，能够做到满发、深度调峰及热电解耦等运行要求。加快整合供热市场，优化地区热源布局，力争尽早建立“一网多源、多能互补、智慧运行”的新型供热体系[12]，全面支撑供热领域“双碳”目标如期实现，实现供热行业安全、高效、节能、低碳、智慧化的高质量发展。