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

　　但在我國，能耗卻令人擔憂。據(jù)世界銀行的有關(guān)發(fā)展報告稱，中國1億美元的GDP所消耗的能源不僅遠低于發(fā)達國家水平，甚至比印度還要高。

　　如何有效地節(jié)約能耗，已經(jīng)成為了一個關(guān)系國家未來的重要戰(zhàn)略性課題。許多廠商也以此為使命和商機，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，應(yīng)用更是遍及國內(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，將整個節(jié)能控制系統(tǒng)分為三個大的邏輯結(jié)構(gòu)：末端設(shè)備（device）、網(wǎng)絡(luò)通道（connection），以及管理和控制（management）。

　　在這三個大的邏輯結(jié)構(gòu)當中，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)，實現(xiàn)各種管理、控制和保護功能，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)成一個完整的閉環(huán)。

　　控制節(jié)能理念將整個的節(jié)能流程分析為一個系統(tǒng)性聯(lián)動工程，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邏輯結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對整個管網(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)，保證了運行的平衡；另一方面，使供熱能夠真正實現(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，實現(xiàn)了整體的節(jié)能。

　　消除失調(diào)，保證平衡運行

　　一個先進的供熱系統(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)濟的、可控的把熱能輸送的各個而用戶。在很多熱網(wǎng)企業(yè)當中，管網(wǎng)運行并沒有納入到統(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，供熱范圍的不斷擴大，不利環(huán)路也逐漸增多，更是增加對整個管網(wǎng)的維護，使得整個的熱網(wǎng)運行失調(diào)更加嚴重。針對于此，同方控制節(jié)能理念根據(jù)熱網(wǎng)復(fù)雜的工況，通過實施熱源控制的自辨識、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，促成了整個熱網(wǎng)由大流量小溫差運行轉(zhuǎn)變成經(jīng)濟管理運行。經(jīng)過計算，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，可提供熱費收入達人民幣411萬元，平均日耗電也大幅下降，一個供熱季節(jié)電費用達52.8萬元。

　　以需求為導(dǎo)向，按需供熱供熱能耗最大的一個問題就是不能根據(jù)實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。過去我國內(nèi)常見的供熱運行方式，對供熱的調(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�？刂乒�(jié)能理念通過實時監(jiān)控一次流量參數(shù)，按室外溫度的變化自動調(diào)整二次供水溫度設(shè)定值，實現(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，使得整個采暖季節(jié)能率達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能耗的控制，而且還在于提供一個高效的管理平臺，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。這又會反過來更好地加強對能耗的控制，平衡管理運行，實現(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，所以管理決策和運行主要靠管理者主觀判斷，隨意性很大�？刂葡到y(tǒng)應(yīng)用之后，決策者可以獲得大量的運行參數(shù)和綜合數(shù)據(jù)，其全面地了解運行管理的過程，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)中運行兩臺循環(huán)泵，自控系統(tǒng)投運后，加強了熱力站的運行管理，通過對運行數(shù)據(jù)分析處理，證明其處于一種大流量小溫差運行方式，經(jīng)過對二次網(wǎng)的調(diào)節(jié)，改變了運行方式，只使用一臺循環(huán)泵供熱效果仍然保持不變。