《供热系统节能潜力和节能技术》

                               ----中国地暖万里行 银川站演讲稿

我们今天整个研讨会就是讲供热如何才能够节能，要讲节能首先要研究，我们在以往哪些环节有了能源的浪费，我们只有把能源浪费，而且要清楚浪费了多少，这样才能够合理的拿出节能的具体措施。

    那么围绕供热系统，能耗大概是4个方面：

    第一，建筑维护结构的保温状况。那么这个跟我们气候条件有关，比如说从哈尔滨东北一直到南方，大概建筑物的维护结构的保温性能、好与不好，对供热的能耗影响到50%到25%，就是哈尔滨东北这一代大概要影响50%。广州这一代20%，上海一代大概30%。所以越往北房子的保温状况如何，对我们耗能的影响是非常大的。

    第二，建筑物室内的设计标准。建筑物的室内标准首先满足舒适的要求。比如说现在一般是在20度，在这个范围之内舒适性是比较好的，过去由于国家经济条件的限制，全国指定16度的标准，由于最近我们生活水平的提高，这个标准已经在提高，去年北京市已经正式登报，从去年冬天开始北京的室内供暖温度已经提高到了18度，恐怕全国很快这个标准也都要16到18度，这是从舒适型、从提高居民的生活水平说的室内设计温度的要求。再一个方面，也不能说室内温度越高越好，除了舒适性以外，还有节能的标准。如果冬天室内温度每提高一度，我们能耗要多消耗5%到10%，夏天室内温度每降低1度，多耗能8%到10%，所以第二个方面，合理确定室内温度是一个非常重要的方面。

    第三，如何利用建筑的自由热。我们所说的建筑自由热主要包括三个部分内容。

    太阳能。在北方，到了中午太阳能对室内的照射，这部分的热量我们应该把它充分利用。第2，家电发热。人体散热。这3部分应该把它作为自由热有效利用起来。第三部分统称为“自由热”，大概占到供热量的10%到15%。所以这个比例，如果我们用的好完全可以节能。

    提高供热系统的能效比。

    也就是说，我们从热源、热网到室内系统，我们把它统称为供热系统，作为一个系统，我们研究节能非常重要的问题要研究它的系统的能效比，也就是说从热源我们投入总的热量一直到各家各户，室内温度的提高达到设计室温，有效的热样的利用率，占我们总热量的百分比，这个比例越高，系统的能效越高。这就是这四个方面，对我们研究建筑节能来说是非常重要的。

    最关键的是关于系统能效问题。今天全天很多同志都谈到了国家三部节能问题。而且现在北京市已经执行三部制节能。所谓一部节能、二部节能、三部节能全是以1980年为基础，一部节能就是在1980年的基础上节能35%，二部节能就是在1980年的基础上节能50%。三部节能就是要节约60%。我们现在全国水平仍然处在二部节能阶段。我们要研究一下我们目前系统能效是多少，我们先看这张表，这张表先看1980年全国统计结果，所有锅炉房平均燃烧效率只有55%，外网热损失15%，而当时全国统计的结果，一吨蒸汽供出去的热量，全国平均水平只能在4000平方米的供暖面积，而理论计算，应该在1300多平方米，这个冬天大概有效的利用率只有30%，那么这个差额是什么呢？就是由于系统冷热不均，水利失调所造成的，我们按照全国统计的结果，1980您全国供热系统的能效比只有25%，也就是说，锅炉房每生产1吨的煤，实际上只有200公斤是有用的，其他的800公斤全部浪费。那我们目前的状况，全国又做了进一步的统计，目前全国所有的锅炉平均热效率现在是65%。外网热损失10%，现在全国平均一吨蒸汽所带的供暖面积由80年的4000平方米提高到了8000平方米，因此把这些数据综合考虑，我们现在全国供热系统的能效比目前是30%。也就是说，从80年到现在，我们奋斗了30年，全国的系统能效比只供热提高了十个百分点，那么我们第三部节能，北京已经开始，可能辽宁也开始，我估计全国就在一两年之内开始进入三部节能阶段。全国正在制定全国的住宅节能建筑设计规范，我问过他们搞规范的人，我们国家三部节能之后，要不要搞四部节能、五部节能，他们告诉我，现在没有听到我们哪一层的领导有过这个意见，没有，但是我想，我们这个系统能效应该给出一个上限制，这样的话，我们才能够知道我们节能潜力究竟有多大，所以我在这个表上给出一个理想阶段，就是在理想阶段看看我们最高的能效比占多少，我们大家一起考虑一下，这里面，锅炉效率我提出三个指标，一个是80%，这是烧煤锅炉80%，95%是烧天然气的锅炉，90%是电站锅炉的热效率，应该说这个指标是合理的。外网的热损失6%到8%，从目前全国进行技术来说，达到这一指标是有信心的。所以这个指标也是可以的。

    再一条，就是要依靠我们今天一天大家都在说的“热计量收费技术的推广”，我们要消除冷热不均，也就是说，我们要大大提高一吨锅炉所带的供暖面积，也就是说，北京地区一吨锅炉带动供暖面积要达到28000平米，哈尔滨一吨锅炉要带到19000平米，那么在这种情况下，等于说彻底的消除了冷热不均，在这种情况下，我们整个供热系统的能效比可以提高到70%。那么有的同志会说，我能不能到80%、90%，甚至100%，不可能，从刚才提的条件，达到我们指标，只要我们努力是可以实现的，但是要超过这个指标，还要更高在目前的状况是没有可能的。所以我们可以，同行可以建立这么一个概念，就是只要我们努力，供热系统能效比达到70%是可行的，而且在我们一二十年，二三十年之内最高的奋斗指标，这样回过头来，现在能效比30%，也就是说，我们节能潜力还有40%，我们真的如果把这40%的节能潜力拿回来，觉得是非常大的成就。可是我们前面30年只提高了10%，如果按照原有的速度前进，要达到70%，得120年，是不是这个速度太慢了？我们能不能够用30年的时间走完40%？我觉得我们是有信心的。因此在这个情况下，整个40%的效率，其中锅炉房本身的效率大概有10%到15%，外网热损失用2%到3%的潜力。所以我在这里说一句，我们现在推广计量收费，上午江老师和别的老师都说过，我们最主要的是节能，而且最主要的是要消除冷热不均，由于消除了冷热不均所带来的效益，带来的节能的潜力，但是我特别强调一点，冷热不均、水利失调产生的原因、解决的办法，30年前，我们清华大学的老师进行很多的研究，应该说30年前，从理论到实际已经解决了。今天上午江老师讲和我讲的完全一样，冷热不均占我们整个供热系统能量浪费占20%到30%，我们都是这个数，但是长期以来，同行的许多人不承认这个事实，最近这几年，有了很大的进步，多数人承认浪费是很大的，但是这个环节是浪费在哪里，至今我们的看法非常不一样。大家细心的同志，你们研究一下有关学术报告，甚至建设部领导的讲话，把系统的热损失估计的非常大，什么原因啊，就是把冷热不均算到了管道热损失，实际是错误的。因为冷热不均是由于热量进到了房间，而是你利用的不合理，甚至你开窗户浪费掉，所以这个热量的浪费应该是在室内，而不是浪费在管道上，所以为了说明这个问题，我们给出一个供热系统轮流图，大家可以看出来，建筑围护结构，保温好与不好，热量的浪费是很大的。但是这部分的热量浪费，对于提高系统的能效是非常关系的。而我们冷热不均、这部分的浪费是完全由于室内水温不平衡浪费掉。大家再看，自由热的部分，我们利用好，它就变成提高室温的有效热量，可以大大提高系统能量。所以我们可以看出来，供热系统节能潜力是很大的。而且我们细致的细分了各个不同的环节，我们如何提高每一个环节的节能的办法。所以我们第二个问题要讲到针对不同的环节，我们提出来节能的技术，我准备讲八点。

    第一，要大力地执行节能建筑的设计规范。也就是说要加强维护结构的保温性能。我们现在全国的公共建筑节能设计规范全年已经出来，最晚明年，民用建筑节能标准也要出来，我跟搞编制的同志聊过天，外墙传热性能已经和国外的先进国家来比，我们主要是门窗传热系数比国外要大10%左右，这个主要工艺水平。因此按照三部节能进行建筑维护结构的设定，基本上可以达到国际产品。去年天津的生态示范城，这是中国和新加坡一起合间的，这个项目20%的能耗靠新能源和可再生能源，搞这个供热能源规划，其中有一个日本单位，也曾经了这方面的规划，他们告诉我，我们在天津生态城的规划过程中，我们的设计标准已经达到日本人的水平，甚至有些地方还超过了它的标准。因此只要按照我们已经定的设计规范，严格来，那么达到国际有关标准不是难的。

    第二，关于认真的执行国务院、关于冬天、夏天室内的设计标准。国务院前年已经规定，冬天设计室温18度，夏天26度。这个没有什么太多的理论。现在我们国内硬件、软件、各种各样传感器达到分室变室温完全可以做得到的。只要认真做，节能效果一定就能实现。

    第三，热源。就是要积极采用大容量采热源。我重点讲烧每一个锅炉，因为我们国家主要能源可能近期几十年仍然以煤为主，这一条我估计不会有太大的变化，因为我们节能、低碳等等这些要实现，我们重点放在如何解决烧煤的问题。当然不是说新能源、再生能源不研究，但是我们从全国来说有一个片面性。不去研究，煤如何烧的更好。这是有片面性的。因此从烧煤的角度上来说，首先锅炉的容量要大，锅炉的容量越大，燃烧效率越高，我们现在全国的燃热水锅炉已经到了130吨，所以，在这样一个大容量下，达到80%的燃烧效率是可能的。第二条是江老师上午讲的，要搞大型的热电联产，发电机组我们全国要发展20万机组、30万机组大型热电联产供热机组。目的就是要提高燃烧效率。比如说30万机组，发电的能耗一般可以达到310克，发电效率可以到40%，我们现在全国发电效率大概30%左右。这就是要加大锅炉和发电机组的容量，目的就是要提高热源的效率。这是一个措施。

    第四、有计划实现多热源联网运行。我们现在城市化的建设越来越，百万人口大城市越来越多，所以国家要发展大容量的热电联产，因此我们一个城市可能热电厂就不止一个，锅炉房也不可能一个，所以为了提高多热源，一定要把多个热源捆在一起来运行。目的是为了什么？就是为了提高多个热源的平均热效率。我们过去习惯于一个锅炉带一个供热系统，我们叫做一对一的供热系统，那么大家知道，供热属于季节性的，是随着气温的变化而变化的，同样要保证室内温度18度，最冷天供热量就多，天暖和了，供热量就越少，两个能差50%，因为一个冬天热负荷变化是非常大的，最冷天百分之百满负荷运行，在热天只有涉及符合的50%。所以我们一定要想办法把多个热源并到一起，变成一个供热的大系统，所有的热源，凡是在运行的，都要让它在满负荷下运行，这样就可以提高整个热源的平均燃烧效率。这就是多热联联网，又是提高热源效率的一个重要技术手段。

    第五，进一步改善二次网的直埋技术。二次网现在测定下来，热损失还是比较大，原因是二次网直埋比例不太高，原因是二次网的枝叶多，需要装很多机械阀门，所以要提高二次网的直埋技术，目的就是减少二次网的热损失，所以要大量采用直埋的阀门。

    第六，选用防腐阻垢计，降低系统失水率我们应该采取措施，劲敌失水率。当然现在也有加药的，下面老师还得详细说，在这儿我就不说了。

    第七，要大力推广分布式变频水泵的设计理念。就是我们要彻底改变原有的供热系统，在热源处加一个大水泵，然后解决热源的循环，外网的循环。这样，水泵装机容量起码要比实际电耗多三分之一到三分之二，除了耗电以外，离热源近端用户，造成冷热不均、水利失调的一个重要原因，所以我们现在，水泵的设计要改变，我们在一个网上，不同的部委要设计各种各样的水泵，热源处搞一个小水泵，只负责热源内部的循环。其他的泵、每一个热力站、每一个热力用户分别设置循环泵，负责你这一个热力站内部的循环和热用户的循环。因此这样对泵的设计，就相当于我们早上吃早点，采取自助餐的办法。你这个热力站需要多少热量，我就抽多少热量过量。

    现在我们全国有不少地方采取这个做法，已经迟到了甜头。原来大家怀疑，我们一个网那么大，热源处搞一个大泵，冷热不均，各种各样问题，水利工矿的复杂，搞了这么多的泵，实践证明我们搞了那么多的泵，反而更加促进了流量了平衡，自然的平衡。

    现在这个做法有很多推行没有吃到这种设计的基本理念，最后算的结果，外网的流量比热源处的流量要大很多，这样完全违背了分布式变频循环水泵设计理念，就是本来为了节能，实际没有节能，因为时间关系，我不可能在展开说太多东西。

    第八，关于推广计量收费问题。这个问题大家讲的比较多，我不想展开说，我觉得去年10月份在唐山召开了计量工作会议之后，现在全国比较大力度、强行推广计量收费，这本来是一个好的形势，但是我觉得我们热力公司很多都是上级布置了各种各样要完成的指标。而有的热力公司，从认识到具体措施准备，这个方面是基本上没有太多的准备。那么怎么完成？心里没有数，所以将来推广下去会是什么样子，我们中国有一条，大家互相糊弄。我担心搞不好，可能大面积的苦，最后不好收拾。

    研究起来必须有几个问题要解决：

    第一，计量收费的认识问题。国家出了一个《供热计量技术的规程》我们推广供热计量技术，包括什么内容，我觉得两个内容：1、计量，按热量收费，主要就是装热表。2、提高系统的可调性。就是老百姓可以根据调节手段，我室内温度老百姓可以自由掌握，提高供热的效果。这两条完整的才叫推广供热计量技术。但是我觉得现在我们相当一部分人，一谈到推广计量技术，就是装热表，对于系统的调节功能忽略不计。比如说我们制定这个规程讨论稿的时候，他们就认为，供热计量技术本身不节能，这种看法他们认为提高系统的可调性，不包括在供热计量技术里面。再有，我们很重要的行业领导，一方面推广计量技术，一方面等我们要消除冷热不均的办法。我们反复的强调，推广计量技术从节能角度上就是要解决冷热不均的问题，这是最大节能潜力和措施。因此，这样一个认识，前一阵子推广计量收费走了很多弯路，这一点认识是不统一的。

    第二，推广计量收费的目标。我认为，我们既然要节能，推广计量技术，首先一吨锅炉北京必须达到28000建筑面积，哈尔滨达到19000建筑面积，沈阳起码达到2万4、2万5水平，如果达不到，我不认为推广是成功的。

    第三，切实要在技术上要有一些成熟的做法。比如说热量分摊，我们现在有四种方法，这四种方法有优点，也有不完善的地方，我们允许这些方法继续完善，允许新的方法提出来。我又提出平均温度法。只要测每一户的回水温度，就可以凭数据进行热量的分摊。这样简单、可靠、可行的为什么不可以用？不可以试？时间关系我先说这几点，请大家批评指正。

    谢谢大家！