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    發(fā)布日期:2024-10-31
“雙碳”目標(biāo)下,建筑的零碳供熱成為我國(guó)低碳發(fā)展所必須面對(duì)的重大挑戰(zhàn)之一。供熱企業(yè)如何提高管理水平,促進(jìn)能效提升,實(shí)現(xiàn)供熱節(jié)能降耗、低碳和清潔?本期起,協(xié)會(huì)將推出2024年度【名企案例】欄目,分享多家名企關(guān)于綜合能效指標(biāo)管控、節(jié)能降耗相關(guān)具體經(jīng)驗(yàn),案例均來自《中國(guó)城鎮(zhèn)供熱發(fā)展報(bào)告2023》。
寶石花同方能源科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱寶石花同方)是在剝離國(guó)有企業(yè)辦社會(huì)職能大背景下應(yīng)運(yùn)而生的混合所有制公司,是中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司“三供一業(yè)”分離移交改革路徑上的重大創(chuàng)舉,是國(guó)家全面深化國(guó)有企業(yè)改革的實(shí)踐者和排頭兵。寶石花同方于2018年12月27日在北京注冊(cè)設(shè)立,自成立以來,在“三供一業(yè)”社會(huì)化改革業(yè)務(wù)承接供熱面積4300萬㎡的基礎(chǔ)上,業(yè)務(wù)規(guī)模不斷擴(kuò)展。截至目前,寶石花同方管理供熱業(yè)務(wù)橫跨東北、華北、西北9個(gè)省、自治區(qū)、直轄市,實(shí)際運(yùn)營(yíng)管理面積逾6000萬㎡。公司年供熱輸送熱量超3400萬GJ,年消耗電量約1.2億kWh,使用各類水資源280萬m3 。
公司供熱管理模式有其自身特點(diǎn):
跨區(qū)域多氣候的供熱類型。寶石花同方現(xiàn)有9家分(子)公司,供熱管理區(qū)域橫跨3000km。按照0℃等溫線即秦嶺——淮河線劃分,供熱區(qū)域涉及寒冷、嚴(yán)寒等多種氣候區(qū)域。全公司每個(gè)供暖期供熱時(shí)長(zhǎng)為4~6.5個(gè)月不等,按照地方政府規(guī)定正常供暖時(shí)長(zhǎng)最短為121d,最長(zhǎng)為198d。區(qū)域供熱標(biāo)準(zhǔn)為:最低溫度18℃、最高溫度20℃。
多熱源結(jié)構(gòu)的供給方式。主要供熱模式有外購熱電廠熱量加調(diào)峰鍋爐模式、單獨(dú)外購熱量模式、燃?xì)忮仩t房直供模式、燃煤鍋爐間供模式、高效真空鍋爐直供模式、煉廠余熱利用模式、中深層地?zé)崂媚J?、空氣源熱泵加調(diào)峰鍋爐并列運(yùn)行模式等。
受供熱模式限制,寶石花同方在運(yùn)營(yíng)管理上曾出現(xiàn)過數(shù)據(jù)無法互通、指揮調(diào)控模式不統(tǒng)一、對(duì)標(biāo)分析無法縱向?qū)Ρ鹊壤_。為解決上述問題,一方面建立了跨區(qū)域、多氣候、多熱源條件下統(tǒng)一測(cè)算的綜合能耗指標(biāo)管控體系,各區(qū)域在原有指標(biāo)管理的基礎(chǔ)上,分析多區(qū)域、多維度、多氣候條件下不同熱源及對(duì)應(yīng)的運(yùn)行方式,經(jīng)過統(tǒng)一測(cè)算、對(duì)比、排序,形成了不同于單區(qū)域單一能耗指標(biāo)管控體系的綜合能耗管理與評(píng)價(jià)模式;另一方面,打造了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的智慧運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái),在一次管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)中采用了獨(dú)有的全網(wǎng)平衡技術(shù),將二次管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)延伸到戶。在燃煤(燃?xì)猓╁仩t、板式換熱器、水泵等設(shè)備運(yùn)行中實(shí)施了大量的節(jié)能技術(shù)改造措施,在節(jié)約用水上積累了豐富的、行之有效的經(jīng)驗(yàn)做法,在新能源、新技術(shù)領(lǐng)域?qū)χ惫┗焖夹g(shù)、空氣源熱泵技術(shù)、水汽能技術(shù)等開展了廣泛的研究與應(yīng)用實(shí)踐。
與寶石花同方成立之初相比,目前綜合能耗指標(biāo)穩(wěn)步下降,運(yùn)行管控能力及服務(wù)水平顯著提升,多次收到地區(qū)政府及廣大用戶的表揚(yáng)信及錦旗,獲得品牌與口碑的雙豐收。在綜合能源管理及節(jié)能降耗方面取得了一定的管理經(jīng)驗(yàn)和管控成效,為推進(jìn)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)做出了應(yīng)有的努力。
統(tǒng)一指標(biāo),建立完善的綜合能耗指標(biāo)管控體系
自2018年寶石花同方成立初期,即對(duì)原有各地區(qū)分(子)公司供暖能耗分析數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)計(jì)算。指標(biāo)計(jì)算是指標(biāo)分析的基礎(chǔ),指標(biāo)分析是指標(biāo)管控的有效手段,指標(biāo)的科學(xué)管控直接影響效益。經(jīng)過多個(gè)自然年度和完整供暖期的運(yùn)行,年度計(jì)劃指標(biāo)的形成以“歷史數(shù)據(jù)作參考、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)找依據(jù)、結(jié)合實(shí)際做計(jì)劃、運(yùn)行氣溫作修正”為原則,建立了完整的年度計(jì)劃指標(biāo)模型。
生產(chǎn)指標(biāo)的制定以大量積累的各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)為依據(jù),每項(xiàng)指標(biāo)既有瞬時(shí)數(shù)據(jù)的積累,也有累計(jì)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的組合,完整地形成了寶石花同方自有的多區(qū)域、多氣候類型、多自然環(huán)境、多現(xiàn)場(chǎng)條件、多人為因素等廣泛條件下的計(jì)劃指標(biāo)管理體系。
能耗指標(biāo)的過程管理是在計(jì)劃指標(biāo)確立后,實(shí)際能耗指標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)或優(yōu)于目標(biāo)值,取決于運(yùn)行期的過程管控。調(diào)節(jié)的精準(zhǔn)與否受運(yùn)行人員的責(zé)任心、管理制度的執(zhí)行力、運(yùn)行參數(shù)制定的科學(xué)性、設(shè)備與系統(tǒng)的匹配性等多種因素的影響,涉及煤、氣、水、電、熱等多項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)。將指標(biāo)橫向分解到各分(子)公司、項(xiàng)目部、熱力站,縱向分解到每月,甚至是每半月,做到了人人懂指標(biāo)、人人講指標(biāo),指標(biāo)與績(jī)效掛鉤。指標(biāo)的管控做到了日統(tǒng)計(jì)、周分析、半月一評(píng)比的模式,做到了以站點(diǎn)為最小核算單元的過程管控。
寶石花同方自2022年引入度日數(shù)指標(biāo)能耗評(píng)價(jià)方法,實(shí)現(xiàn)了各地區(qū)內(nèi)部不同供暖期的能耗管理評(píng)價(jià)(圖1)。同時(shí),在同一供暖期,該方法可以用于不同地區(qū)公司之間去除溫度等因素影響后的能耗消耗值的對(duì)比。度日數(shù)能耗指標(biāo)能耗評(píng)價(jià)方法的引入,補(bǔ)充了以往綜合能耗評(píng)價(jià)方法的不足,更加完善了綜合能耗指標(biāo)管控體系。
寶石花同方自成立以來,已自主完整運(yùn)行了4個(gè)供暖期,從2019-2020供暖期開始完整地統(tǒng)計(jì)了每個(gè)運(yùn)行周期的生產(chǎn)能耗數(shù)據(jù)。在 4個(gè)完整的運(yùn)行周期中,寶石花同方經(jīng)歷了最長(zhǎng)供暖周期,全公司綜合能耗實(shí)現(xiàn)了連續(xù)降低,實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)供熱。寶石花同方節(jié)能降耗取得的成效也得到了行業(yè)的認(rèn)可,榮登中國(guó)城鎮(zhèn)供熱協(xié)會(huì)2022年度中國(guó)供熱行業(yè)能效領(lǐng)跑者榜單中“燃?xì)忮仩t”單位供熱量燃?xì)庀牧康诙暮贸煽?jī);榮獲2022-2023供暖期中國(guó)城鎮(zhèn)供熱行業(yè)能效領(lǐng)跑者(企業(yè)供熱面積5000萬㎡以上)第四名的好成績(jī)。
圖1 寶石花同方度日數(shù)能耗指標(biāo)
寶石花同方2018-2023年5個(gè)供暖期單位面積耗熱量對(duì)比圖見圖2。
圖2 寶石花同方5個(gè)供暖期單位面積耗熱量對(duì)比圖
寶石花同方秉持著“走智慧供熱發(fā)展道路”的理念,依托清華同方 30年在供熱行業(yè)的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),探索研發(fā)基于寶石花同方能源科技有限公司管理現(xiàn)狀的智慧供熱系統(tǒng)。以信息系統(tǒng)和物理系統(tǒng)深度融合為技術(shù)路線,將數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化等信息技術(shù)與先進(jìn)供熱技術(shù)深度融合,運(yùn)用數(shù)字孿生、空間定位、云計(jì)算、信息安全等“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù),著力打造集指揮中心、數(shù)據(jù)中心、應(yīng)急中心、展示中心、管理中心于一體的智慧供熱體系,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化調(diào)控、自動(dòng)化運(yùn)行、過程化管理、安全化保障、輔助化決策、智能化運(yùn)營(yíng)的管控目標(biāo),滿足供熱安全、穩(wěn)定、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)等需求。
同時(shí),寶石花同方在原有各區(qū)域供熱指揮中心的基礎(chǔ)上,打造了一個(gè)統(tǒng)一的智慧運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)(也稱寶石花同方智慧供熱平臺(tái))。打通跨省數(shù)據(jù)鏈路,實(shí)現(xiàn)了多地域的數(shù)據(jù)匯聚及遠(yuǎn)程控制;開展業(yè)務(wù)整合,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、室內(nèi)溫度監(jiān)(檢)測(cè)數(shù)據(jù)、客服報(bào)修數(shù)據(jù)、經(jīng)營(yíng)收費(fèi)數(shù)據(jù)的有機(jī)融合。解決了原有分(子)公司地域氣候不同、管理模式不統(tǒng)一、轄區(qū)各自為政及信息孤島等問題,做到了“一屏攬九省、一臂驅(qū)千里、管控一體化”,也為能耗指標(biāo)體系的建設(shè)和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一分析對(duì)比奠定了基礎(chǔ)。
智慧供熱平臺(tái)基本架構(gòu)包括“源、網(wǎng)、站、樓、間、戶”等各個(gè)環(huán)節(jié),主要是以功能、技術(shù)、數(shù)據(jù)流和信息安全四大架構(gòu)作為基礎(chǔ)支撐來搭建。通過模塊化分類、分網(wǎng)、分項(xiàng),對(duì)各采集數(shù)據(jù)進(jìn)行總體規(guī)劃布局,分別部署了熱源數(shù)據(jù)、熱力站數(shù)據(jù)、全網(wǎng)平衡、分時(shí)分控、報(bào)警設(shè)置、曲線對(duì)比、操作記錄和后臺(tái)管理八個(gè)板塊,實(shí)現(xiàn)了熱源數(shù)據(jù)監(jiān)控、熱力站數(shù)據(jù)監(jiān)控、全網(wǎng)自動(dòng)平衡、分時(shí)分控調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)報(bào)警管理等;實(shí)現(xiàn)了智慧供熱駕駛艙應(yīng)用、目視化多級(jí)數(shù)顯定位對(duì)比、熱網(wǎng)信息多層顯示、分級(jí)分項(xiàng)能耗對(duì)比、室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與對(duì)比等功能。
上位系統(tǒng)的監(jiān)控分析需要下位系統(tǒng)的支持,完善的計(jì)量和控制手段是開展精細(xì)化運(yùn)行調(diào)節(jié)和能耗管理的基礎(chǔ)。寶石花同方在建設(shè)智慧供熱平臺(tái)的同時(shí),抓住“532”改造的有利時(shí)機(jī),嚴(yán)格按照國(guó)內(nèi)外行業(yè)高標(biāo)準(zhǔn)選型,配齊配好各類計(jì)量、調(diào)控設(shè)施,對(duì)溫度、壓力、流量、熱量等運(yùn)行參數(shù)實(shí)施全過程精確計(jì)量,完善站點(diǎn)調(diào)控手段,全面提升供熱全系統(tǒng)感知能力。精心運(yùn)維保證計(jì)量?jī)x表準(zhǔn)確、調(diào)控儀器穩(wěn)定可靠。精確計(jì)量、精細(xì)調(diào)控已成為寶石花同方的節(jié)能降耗的重要手段,也為智慧供熱平臺(tái)的應(yīng)用提供基礎(chǔ)保障。
智慧供熱平臺(tái)較好地實(shí)現(xiàn)了供熱的優(yōu)化調(diào)控,解決了二次管網(wǎng)及熱用戶調(diào)控和監(jiān)控的管理難題;通過數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)的全網(wǎng)平衡控制功能達(dá)到了按需供熱、精準(zhǔn)供熱;智慧供熱平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)監(jiān)控、遠(yuǎn)程調(diào)控、安防監(jiān)控、報(bào)警提示等連鎖保護(hù)功能,提升了熱網(wǎng)、熱力站安全性、穩(wěn)定性和持續(xù)性。
智慧供熱平臺(tái)系統(tǒng)的建設(shè),為寶石花同方的全方位能源管控提供了強(qiáng)大的科技支持,使遠(yuǎn)在新疆、甘肅、東北地區(qū)等多區(qū)域的供熱生產(chǎn)過程可實(shí)時(shí)在平臺(tái)上進(jìn)行管理與調(diào)節(jié),得到了行業(yè)的廣泛關(guān)注。2023年11月4日,新華社刊發(fā)了題為《千里之外 保障溫暖:智慧供熱是如何做到的》的專題報(bào)道。報(bào)道從民生視角切入,介紹了寶石花同方的智慧供熱平臺(tái)。
指標(biāo)體系的建立只是能耗分析、控制的一種手段,便于發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,節(jié)能降耗的核心還需在運(yùn)行調(diào)控上下功夫。
(1)熱量控制
1)加強(qiáng)熱源調(diào)控管理。寶石花同方現(xiàn)有熱源40余處,包括熱電聯(lián)供購買熱量、燃?xì)忮仩t、燃煤鍋爐、空氣源熱泵等熱源形式。以燃?xì)忮仩t及燃煤鍋爐為例,鍋爐的節(jié)能是一種綜合性節(jié)能,按照鍋爐的分類,通過分析具體鍋爐的優(yōu)點(diǎn)、判斷鍋爐熱平衡來確定鍋爐節(jié)能措施;通過利用供熱曲線,找準(zhǔn)服務(wù)質(zhì)量和節(jié)能降耗的平衡點(diǎn);做好鍋爐水質(zhì)管理,清潔和維護(hù)鍋爐受熱面,調(diào)節(jié)優(yōu)化鍋爐運(yùn)行,減少能源浪費(fèi),定期開展鍋爐能效檢測(cè)等措施來提高鍋爐熱效率;選擇與鍋爐匹配的燃燒器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行時(shí)的燃燒狀態(tài)參數(shù),通過做好燃燒系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)等工作來減少不完全燃燒熱損失;在運(yùn)行中監(jiān)測(cè)好鍋爐排煙溫度,避免鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行,并通過煙氣余熱回收利用來降低排煙熱損失。
2)加強(qiáng)熱網(wǎng)調(diào)控管理。在運(yùn)行調(diào)控上,寶石花同方摒棄了按照回水溫度調(diào)節(jié)的傳統(tǒng)運(yùn)行模式,堅(jiān)持以熱指標(biāo)的計(jì)算為核心,結(jié)合熱網(wǎng)環(huán)境,兼顧使用熱量自動(dòng)調(diào)節(jié)、流量自動(dòng)模式、二次管網(wǎng)均溫調(diào)節(jié)等綜合調(diào)節(jié)方式,匹配不同形式的供熱管網(wǎng)系統(tǒng),全面應(yīng)用全網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng),統(tǒng)一調(diào)控、統(tǒng)一指揮,使得運(yùn)行過程中工作效率大幅度提升,調(diào)節(jié)精度有所提高,大幅度降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度。
在具體的運(yùn)行調(diào)控過程中重點(diǎn)做好以下六個(gè)方面:一是結(jié)合理論計(jì)算和往年運(yùn)行數(shù)據(jù)制定供熱運(yùn)行參數(shù)對(duì)照表,通過智慧供熱系統(tǒng)自學(xué)習(xí)、自感知、自優(yōu)化,自主下達(dá)計(jì)劃熱負(fù)荷,調(diào)整系統(tǒng)工況;二是從熱源上進(jìn)行總負(fù)荷的質(zhì)調(diào)節(jié)和分階段量調(diào)節(jié),落實(shí)分時(shí)(初、末期,嚴(yán)寒期和一天中的晝夜)分區(qū)(工業(yè)區(qū)、居民區(qū))的精細(xì)化負(fù)荷調(diào)控;三是應(yīng)用無線測(cè)溫系統(tǒng),實(shí)時(shí)掌握供熱質(zhì)量情況,及時(shí)開展二次管網(wǎng)平衡調(diào)節(jié),以實(shí)現(xiàn)二次管網(wǎng)水力均衡;四是做好管網(wǎng)保溫以降低熱損失;五是對(duì)低溫用戶進(jìn)行專項(xiàng)治理,避免為改善個(gè)別用戶室內(nèi)溫度而提高整體換熱站的供熱量;六是在站內(nèi)高點(diǎn)和最不利用戶家中安裝自動(dòng)排氣閥以減少氣阻。
寶石花同方熱力站熱網(wǎng)溫度監(jiān)控圖見圖3。
圖3 寶石花同方熱力站熱網(wǎng)溫度監(jiān)控圖
(2)電量控制
1)換熱站優(yōu)化與控制。熱力站上游連接熱源和一次管網(wǎng),下游連接二次管網(wǎng)和具體用戶,是供熱系統(tǒng)運(yùn)行的焦點(diǎn)、基礎(chǔ)和核心之一。寶石花同方目前實(shí)際運(yùn)行熱力站380余座,經(jīng)過多年實(shí)際運(yùn)行對(duì)比,熱力站小型化對(duì)電量的降低有一定的好處。寶石花同方通過節(jié)能改造等途徑,對(duì)原有熱力站進(jìn)行逐步的小型化改造,結(jié)合實(shí)際熱源設(shè)計(jì)情況、供熱覆蓋區(qū)域、建設(shè)場(chǎng)地、管網(wǎng)建設(shè)成本、站點(diǎn)建設(shè)成本、運(yùn)行維護(hù)成本、用戶供熱質(zhì)量等分析確定,逐步完善配置與優(yōu)化熱力站系統(tǒng),為能耗管理打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)(圖4)。
圖4 寶石花同方5個(gè)供暖期單位面積耗電量對(duì)比圖
同時(shí),全面完善熱力站二次管網(wǎng)圖紙,做到了一站一圖、一環(huán)路一水力計(jì)算,在環(huán)路優(yōu)化調(diào)整的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)水泵進(jìn)行優(yōu)化改造。陸續(xù)開展了大泵換小泵、止回閥摘除、循環(huán)泵變頻調(diào)控等相關(guān)工作,研討水泵分時(shí)段調(diào)控等控制模式,在電耗的管理方面取得了良好效果。
2)換熱站運(yùn)行管理。進(jìn)一步縮小核算單元,積極探索以熱力站為基本能耗成本核算單元。開展標(biāo)桿熱力站評(píng)比與考核活動(dòng),通過熱力站成本實(shí)時(shí)反饋,有效促進(jìn)了成本形成過程中管理水平的提升。
(3)失水治理
與行業(yè)內(nèi)大多數(shù)供熱企業(yè)一樣,在失水治理方面,寶石花同方總結(jié)出“三快六法五治”。
失水治理節(jié)奏“三快”,即“快發(fā)現(xiàn)、快定位、快處置”,加快失水治理的速度和提高治理質(zhì)量,“三快”是寶石花同方“以水為令、水失人動(dòng)”行動(dòng)指令的具體表現(xiàn);失水治理技能“六法”,既講方式方法,又講技術(shù)創(chuàng)新,在不斷的實(shí)踐中,歸納總結(jié)了“看、觀、聞、聽、測(cè)、試”查漏六法,應(yīng)用六法循序漸進(jìn)查找漏點(diǎn),并且在傳統(tǒng)方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)提升;失水綜合“五治”,是指“人治、管理治、冬病夏治、宣傳治、法治”,失水治理不能只盯住運(yùn)行期的指標(biāo),治已病重要,治未病更重要,圍繞失水治理的各項(xiàng)因素開展工作。通過總結(jié)方法,公司的水耗管理能力有了質(zhì)的飛躍(圖5)。
圖5 寶石花同方5個(gè)供暖期單位面積耗水量對(duì)比圖
綜上所述,寶石花同方在節(jié)能降耗上取得了巨大的成績(jī),公司成立前后熱耗指標(biāo)降幅為12.7%,電耗指標(biāo)降幅為9.0%,水耗指標(biāo)降幅為39.8%(圖6)。
圖6 寶石花同方運(yùn)營(yíng)過程中熱、電、水耗降幅
寶石花同方自成立以來,在供熱領(lǐng)域不斷探索,從平臺(tái)建設(shè)、指標(biāo)管理、硬件基礎(chǔ)設(shè)施更新改造與提升及單項(xiàng)業(yè)務(wù)管理方面,解決實(shí)際運(yùn)行和供熱行業(yè)中的普遍性問題;在點(diǎn)多、面廣、業(yè)務(wù)跨度覆蓋不同供熱區(qū)域的現(xiàn)實(shí)條件下,認(rèn)真打磨自身業(yè)務(wù),不斷拓展外部市場(chǎng),在整體行業(yè)近幾年面臨高熱價(jià)、高煤價(jià)、高氣價(jià)的不利條件下,不忘“三供一業(yè)”改革初心,牢記“源自中國(guó)石油、服務(wù)千家萬戶”的企業(yè)宗旨,順應(yīng)國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略方向,在保障服務(wù)的基礎(chǔ)上,千方百計(jì)尋求能耗管控新方法、新策略,積極探索“綠色、低碳、可持續(xù)”的發(fā)展路徑。
在未來的歲月里,寶石花同方將以更大的熱情與激情,奮力創(chuàng)建一流的科技型綜合能源服務(wù)企業(yè),矢志書寫能源事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新篇章。