供熱系統的需求側管理

　　一、供熱系統需求側管理的原理和方法

　　供熱系統需求側管理（Demand Side Management，簡(jiǎn)稱(chēng)DSM）是國際上廣泛采用的一種先進(jìn)管理技術(shù)。上個(gè)世紀70年代，出現了兩次能源危機，加之環(huán)境污染日益嚴重，促成了電力需求側管理的興起，取得了節約能源、減少污染的顯著(zhù)效果。從90年代開(kāi)始，我國逐步引入了這項新的管理技術(shù)。為了貫徹國務(wù)院、建設部及北京市有關(guān)供暖系統溫控與按熱量計費的法規、條例及標準；實(shí)施《中華人民共和國節約能源法》規定的“單位職工和其他城鄉居民使用企業(yè)生產(chǎn)的電、煤氣、天然氣、煤等能源應當按照國家規定計量和交費，不得無(wú)償使用或者實(shí)行包費制”。為了進(jìn)一步實(shí)施供熱系統的節能技術(shù)改造，節約能源，降低供熱成本，我們學(xué)習了電力需求側管理技術(shù)，并在供熱系統中實(shí)施了需求側管理，取得了可喜的成績(jì)。

　　供熱系統需求側管理是在供熱體制改革的引導下，通過(guò)供熱企業(yè)與熱用戶(hù)的相互合作，采取適宜的運行方法，改變用熱方式，提高用熱設備效率，在完成相同供熱量的同時(shí)減少熱量消耗和用熱需求，降低成本而進(jìn)行的用熱管理活動(dòng)。

　　1．供熱系統DSM具有如下特點(diǎn)：

　�。�1）把需求方實(shí)施DSM項目減少的用熱量，改變用熱方式，從而降低的熱力需求作為一種替代資源同時(shí)參與機場(chǎng)的供熱規劃。

　�。�2）強調政府在實(shí)施DSM中的主導作用，只有通過(guò)北京市制定的政策法規和標準等行政手段，協(xié)調并保證參與DSM活動(dòng)的各方利益，才能有效地推動(dòng)DSM的實(shí)施。

　�。�3）動(dòng)力能源公司是實(shí)施DSM的主體。

　�。�4）實(shí)施DSM的最終結果是供、用兩方均能受益。熱用戶(hù)通過(guò)按熱量收費，改變用熱方式減少了支出；供熱企業(yè)通過(guò)供熱設備效率的提高，管網(wǎng)損失的降低，節約了能源，降低了成本，保護了環(huán)境，惠及供熱企業(yè)，也惠及全社會(huì )。

　　2．實(shí)施DSM的主要措施

　�。�1）技術(shù)措施a.機場(chǎng)供熱系統既有建筑供熱系統計量與測試。

　　b.不同熱用戶(hù)的用熱規律的測試。

　　c.供熱系統的節能改造措施。

　　d.供熱成本的分析。

　�。�2）行政措施北京市政府和動(dòng)力能源公司通過(guò)法規、標準和制度來(lái)控制、規范供熱、用熱和市場(chǎng)行為，推廣節能技術(shù)。

　�。�3）經(jīng)濟措施：實(shí)施計量收費。

　　二、供方側管理1．用戶(hù)熱負荷和用熱特性

　�。�1）熱用戶(hù)類(lèi)型首都機場(chǎng)集中供熱鍋爐房供熱面積約157萬(wàn)m2，135鍋爐房供熱面積8萬(wàn)m2.不同類(lèi)型建筑熱負荷和用熱特性不同。為了掌握熱用戶(hù)實(shí)際用熱情況，我們在2004年至2005年采暖期對圖1所示的熱用戶(hù)的用熱量進(jìn)行了測量，目的是了解熱用戶(hù)的用熱規律。

　�。�2）各類(lèi)建筑單位建筑面積平均耗熱量（見(jiàn)表2）

　　從表2可知，1#航站樓平均耗熱量為40.59W/m2，2#航站樓為19W/m2，賓館為15.34W/m2，公寓為25.42W/m2.

　�。�3）用熱特性航站樓等公共建筑的峰值負荷出現在12：30~1：10，而公寓的峰值負荷出現在1：30~2：00.峰值負荷出現在不同時(shí)間為今后供方側轉移峰值提供了依據。

　�。�4）計量收費對熱用戶(hù)熱特性的影響2004~2005采暖期動(dòng)力能源公司對熱用戶(hù)采取按面積收費方法，供熱系統對熱用戶(hù)采取質(zhì)調，即根據室外溫度的變化改變供熱量，若在熱用戶(hù)用熱設備上安裝恒溫閥等調節裝置，用戶(hù)根據自己的需要改變室溫后，則可達到以下二方面的效果，減少單位面積耗熱量，減少峰值負荷。

　　2．熱源（集中供熱鍋爐房），輸配（管網(wǎng)、換熱站）的供熱特性

　�。�1）集中供熱鍋爐房a.熱效率2004~2005年蒸汽供熱量862908.97GJ，燃料發(fā)熱量939633.81GJ.鍋爐熱效率η=■=91.8% b.凝結水回收凝結水回收率：采暖期平均凝結水回收率為32.5%，說(shuō)明該系統回收率較低。1#、2#、6#換熱站為以蒸汽作為熱源的換熱站，換熱后凝結水送回集中鍋爐房。但由于1#、6#換熱站存在將凝結水作二次網(wǎng)補水的現象，凝結水并未全部送回集中供熱鍋爐房。

　�。�2）換熱站a.汽—水換熱器的換熱效率（見(jiàn)表3）。

　　從表3可知，1#換熱站汽—水換熱器的換熱器能效為84~97%. b.水—水換熱器的熱效率（見(jiàn)表4）。

　　3．管網(wǎng)損失

　�。�1）蒸汽管網(wǎng)熱損失集中供熱鍋爐房至換熱站蒸汽管網(wǎng)的平均流量損失率為11.3%，平均熱量損失率為13.6%.

　�。�2）熱水管網(wǎng)熱損失1#換熱站高溫水管網(wǎng)總熱損失率為12.01%，其中漏水熱損失為0.56%，保溫熱損失為11.45%. 4．能源審計能源管理審計是對供熱系統的熱能使用情況、用能結構、各種用能終端設備現狀、熱能使用效率、負荷性質(zhì)、負荷形狀等方面進(jìn)行評估和測算。通過(guò)現場(chǎng)實(shí)測摸清不同用戶(hù)、不同負荷類(lèi)別的需方資源潛力，指導供熱企業(yè)合理、高效地使用熱能。

　　集中供熱鍋爐房供熱系統的能源審計結果

　�。�1）單位建筑面積供熱量0.537GJ/m2·a

　�。�2）單位建筑面積耗水量89.27kg/m2·a

　�。�3）單位建筑面積耗電量3.53kWh/m2·a，其中鍋爐房1.36kWh/m2·a，供暖站2.17kWh/m2·a，采暖日共計138天。中國城鎮供熱協(xié)會(huì )2000年規定指標：?jiǎn)挝唤ㄖ�面積耗水量0.12m3/m2·a，單位建筑面積鍋爐房耗電量2.66kWh/m2·a.

　　三、需求側管理

　　1．節能建筑對單位建筑面積耗能量的影響。

　　從2#航站樓的單位建筑面積平均耗熱量為19W/m2，遠遠小于1#航站樓的40.59W/m2.分析可知，2#航站樓的建筑節能比1#航站樓做的好。

　　2．實(shí)施計量收費政策和用熱設備安裝恒溫閥能降低用戶(hù)的耗能量。

　　以上測試的熱負荷和用熱特性均是在按面積收費和用熱設備未安裝恒溫閥的條件下進(jìn)行的，測定的數值是最大值。如從熱特性圖可知，航站樓耗熱量最大的出現時(shí)刻為12：00~13：00，此時(shí)乘機人數也是最多的，如果安裝了恒溫閥，它將會(huì )根據乘客發(fā)熱量的多少自動(dòng)地關(guān)小閥門(mén)，減少進(jìn)入的流量，降低航站樓的能耗。

　　3．運行管理的節能

　�。�1）從表2各類(lèi)建筑單位面積平均耗熱量可知，在航站樓及其附屬設施中，停車(chē)樓平均單位面積耗熱量最高，原因是停車(chē)樓的封閉性較差和設定室溫不合理等原因造成的。通過(guò)強化運行管理能降低停車(chē)樓的總能耗和單位建筑面積平均耗能量。

　�。�2）分區控制是降低航站樓、貨運站、辦公樓等供熱能耗的重要措施。

　　四、全面實(shí)施DSM計劃

　　1．提高供熱系統的運行效率（1）提高集中供熱鍋爐房的凝結水回收率。根據國家有關(guān)部門(mén)的統計資料，1996年北京市凝結水價(jià)格為25元/噸（包括水費、處理費、人工費和設備折舊）。2004~2005采暖期機場(chǎng)供熱系統蒸汽用戶(hù)共計使用蒸汽64041噸，若凝結水回收率達到100%，則回收凝結水的經(jīng)濟效益達到160萬(wàn)元。（2）降低管網(wǎng)熱損失（3）提高換熱器的換熱效率（4）二次水循環(huán)水泵的合理選型和交流變速傳動(dòng)技術(shù)的應用。采用改變電動(dòng)機轉速的方法替換閥門(mén)調節鍋爐房風(fēng)機、水泵的流量和壓力，實(shí)際使用表明，節電率一般情況下大于25%.

　　2．采用熱負荷監控技術(shù)在2004~2005年我們已在6#站實(shí)施了熱負荷監控技術(shù)，隨著(zhù)供熱體制改革的實(shí)施，我們將在所有熱力站推廣熱負荷監控技術(shù)。

　　3．熱用戶(hù)安裝恒溫閥等調控裝置。

　　4．實(shí)施計量收費。