2019年中國集中供熱發展現狀、自動化系統在供熱管網中的應用及清潔供熱規劃關鍵問題的思考[圖]

    一、蒸汽和熱水介質的優缺點對比

    集中供熱是指由集中熱源所產生的蒸汽、熱水，通過管網供給一個城市（鎮）或部分區域生產、采暖和生活所需的熱量的方式。集中供熱是現代化城市的基礎設施之一，也是城市公用事業的一項重要設施。

    集中供熱不僅能給城市提供穩定、可靠的高品位熱源，改善人民生活，而且能節約能源，減少城市污染，有利于城市美化，有效地利用城市有效空間。所以，集中供熱具有顯著的經濟效益和社會效益。

    集中供熱系統的熱介質有兩種：蒸汽和熱水。

蒸汽和熱水介質的優點

資料來源：智研咨詢整理

    熱水介質的缺點是輸送耗電量大，不能滿足蒸汽熱用戶的需要。熱水參數愈高，輸送能力愈大，愈能節省輸送電量，但溫度過高反而不經濟。要提高熱水參數則需要的蒸汽壓力高，能耗大，設備投資大，所以確定熱水溫度時，要經過技術經濟比較，蒸汽參數應根據熱用戶的需要和輸送距離確定。

蒸汽和熱水介質的缺點

資料來源：智研咨詢整理

    二、中國供熱現狀分析

    2015年中國民用采暖、市政供暖按供熱面積最高收費是5.12元/月•建筑平米；2016、2017、2018年中國民用采暖、市政供暖按供熱面積收費基本保持在5元/月•建筑平米，至2018年10才漲至5.07元/月•建筑平米，11、12月民用采暖、市政供暖按供熱面積收費基本保持在5.08元/月•建筑平米；2019年1-9月中國民用采暖、市政供暖按供熱面積收費是5.1元/月•建筑平米，10-11月是5.11元/月•建筑平米，12月漲至5.17元/月•建筑平米。

2015-2019年中國民用采暖、市政供暖按供熱面積收費走勢

資料來源：發改委、智研咨詢整理

    在中國，城市集中供熱經歷數十年發展，已頗具規模，特別是在北方廣大城市得到了全面普及應用，其已成為百姓正常生活與工農業生產中不可或缺的重要組成部分。

    2014年來，中國供熱面積呈增長態勢，2018年中國供熱面積87.81億平方米，比上年增加4.72億平方米，同比增長5.68%；2019年中國供熱面積92.51億平方米，比上年增加4.7億平方米，同比增長5.35%。

2014-2019年中國供熱面積及增長

資料來源：國家統計局、智研咨詢整理

    相關報告：智研咨詢發布的《2020-2026年中國城市供熱管道行業市場分析預測及投資策略研究報告》

    城市供熱能力指熱電廠、熱力公司和達到標準的集中采暖鍋爐房向城市輸送的供熱源的設計能力，即每小時向城市輸送蒸汽、熱水的能力。

    蒸汽供暖是以水蒸氣為熱媒，水蒸氣在散熱器中進行相變（凝結）放出汽化潛熱，具體指蒸汽供熱是用水為供熱介質，以蒸汽的形態，從熱源攜帶熱量，經過熱網送至用戶的。

    蒸汽供暖靠蒸汽本身的壓力輸送，每公里壓降約為0.1兆帕，中國熱電廠所供蒸汽的參數多為0.8～1.3兆帕，供汽距離一般在3～4公里以內。

    2018年中國蒸汽供熱能力92321.62噸/小時，比上年減少6006.38噸/小時，同比下降6.11%；2019年中國蒸汽供熱能力100943.4噸/小時，比上年增加8621.78噸/小時，同比增長9.34%。

2014-2019年中國蒸汽供熱能力及增長

資料來源：國家統計局、智研咨詢整理

    熱水供熱就是以熱水作為熱媒的供暖系統。2017年中國熱水供熱能力647.83千兆瓦，為2014年以來熱水供熱能力最高值；2018、2019年中國熱水供熱能力逐年下降，熱水供熱能力分別為578.24千兆瓦、550.53千兆瓦；同比下降69.59%、27.71%。

2014-2019年中國熱水供熱能力及增長

資料來源：國家統計局、智研咨詢整理

    2017年中國蒸汽供熱總量57985萬吉焦，熱水供熱總量310300萬吉焦；2018年中國蒸汽供熱總量57731.49萬吉焦，熱水供熱總量323664.6萬吉焦；2019年中國蒸汽供熱總量65067.48萬吉焦，熱水供熱總量327475.1萬吉焦。

2014-2019年中國蒸汽供熱、熱水供熱總量情況

資料來源：國家統計局、智研咨詢整理

    三、集中供熱自動化系統在供熱管網中的應用

    隨著城市供熱面積不斷增多，原先依靠人力進行檢測、調控、維護的供熱管網管理體系已難以適應時代需求。供熱管理環節事故頻發，而供熱管網調控、維護不及時也在一定程度上影響了城市供熱質量與效益的充分發揮。所以促進城市集中供熱自動化水平的提高已迫在眉睫。

    集中供熱系統的自動化體系可劃分為熱源、管網與中繼泵站、熱力子站三部分。這三者間并非獨自運行，而是彼此間相互合作構成一個完整的聯動體系，總共包括了調度中心、通信網絡平臺、熱力子站3個控制系統，其中網絡平臺是調度中心與熱力子站間相互溝通的橋梁。

    熱力站自動化管理核心所在就是能充分滿足各個子站的熱量需求，并根據所需進行及時、合理調配。

熱力站自動化

資料來源：智研咨詢整理

    鍋爐房自動系統是給水液位控制回路、主蒸汽的溫度控制回路、主蒸汽的壓力燃燒控制回路、爐膛負壓引風控制回路、氧量送風控制回路、除氧器的液位和壓力控制回路、減溫減壓器的溫度和壓力控制回路、鍋爐房自用汽的壓力控制回路。

鍋爐房自動系統

資料來源：智研咨詢整理

    實現供熱管網自動化建設，一定的技術支持是必不可少的，其中最主要的構成技術就是變頻技術。此外，對相關數據進行研究亦有助于促進供熱管網自動化建設與應用。

熱管網自動化

資料來源：智研咨詢整理

    集中供熱自動化系統普及應用能提高能源利用率，降低能源消耗與供熱成本，實現人與環境的共贏發展。在可見的未來，隨著集中供熱自控系統進一步發展，其智能化水平必將日益提高，運行模式也將由現在流量大、溫差小、前段熱、末端冷、熱能利用率偏低的粗放模式轉變為流量小、溫差大、全網熱能平衡分布的經濟效益型模式。并最終建立起依據單個用戶需求自動調節，同時滿足不同用戶對智能體系的不同需求，實現熱能利用最優化。

    四、清潔供熱規劃關鍵問題的思考

    清潔供暖是一項涉及熱源、熱網及熱用戶的系統性工程。在清潔供熱規劃中，需要將清潔供暖思想貫徹其中。但是實際上，在負荷規劃中，熱負荷指標以及規劃人口往往與實際情況不符，導致熱源建設規模和投資過大;在熱源規劃中，對熱源形式的選擇也未能充分考慮熱源成本、運行成本、供熱煤耗、污染物排放水平等因素;在熱網規劃中，未將環狀管網作為規劃基礎，提高供熱安全性和穩定性。

    1、熱負荷規劃

    在清潔供熱規劃中，需要將清潔供暖思想貫徹其中。但是實際上，在負荷規劃中，熱負荷標以及規劃人口往往與實際情況不符，導致熱源建設規模和投資過大;在熱源規劃中，對熱源形式的選擇也未能充分考慮熱源成本、運行成本、供熱煤耗、污染物排放水平等因素;在熱網規劃中，未將環狀管網作為規劃基礎，提高供熱安全性和穩定性；

清潔供熱負荷規劃

資料來源：智研咨詢整理

    2、熱源規劃

    熱源形式的選擇要綜合比較熱源成本、運行成本、供熱煤耗、污染物排放水平等因素。其中，運行成本與當地電廠定價、電價有關系;熱源成本中，設備品牌差異加大。

    3、熱網規劃

    熱網規劃的合理性是熱網輸送可及性的重要前提，同時，熱網施工復雜，施工難度大，因此，其規劃務必考慮現狀和今后供熱區域發展需求。

    目前來看，多熱源聯合、互補是未來城市級供熱系統的發展趨勢，因此，熱網規劃必須考慮多熱源聯網聯供系統的可擴展性。

采用多熱源聯網將帶來以下幾點優勢

資料來源：智研咨詢整理

清潔供熱規劃指導著城市供熱發展，需要從負荷、熱源、熱網、熱源調度四個方面進行詳細的規劃。

資料來源：智研咨詢整理