一、在“碳達(dá)峰、碳中和”背景下供熱行業(yè)積極實(shí)施能源供給側(cè)變革

      目前,“碳達(dá)峰、碳中和”行動已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略。它的實(shí)施將在相當(dāng)長的時間內(nèi)持續(xù)影響與能源供給、能源需求相關(guān)的社會各個行業(yè)，對中國社會產(chǎn)生持續(xù)而深遠(yuǎn)的影響。

      不同國家碳中和戰(zhàn)略的重點(diǎn)行業(yè)和部門不同，各國依據(jù)自身情況制定碳中和政策框架。德國的行業(yè)碳中和主要體現(xiàn)在能源、印刷和污水處理。美國的碳中和主要涉及航空、旅游、污水處理與教育等行業(yè)。我國實(shí)現(xiàn)碳中和的重點(diǎn)在工業(yè)部門、交通部門、建筑部門。建筑部門實(shí)現(xiàn)碳中和的重點(diǎn)之一是供熱。據(jù)分析，我國每年城鎮(zhèn)集中供熱導(dǎo)致的二氧化碳間接排放量為4.5億噸二氧化碳，占建筑相關(guān)碳排放的主要部分。

      供熱行業(yè)實(shí)現(xiàn)“低碳供熱”需要從能源供給側(cè)著手，一方面改變能源結(jié)構(gòu)，降低煤的消耗量，增加清潔能源的使用量；另一方面提升能源供給側(cè)智能化水平，通過提高綜合用能效率，實(shí)現(xiàn)較低的碳排放。

二、熱量計(jì)量助力供熱能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變

      在供熱行業(yè)，主要能源還是煤，占比約80%，在結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)以燃煤（燃?xì)猓犭娐?lián)產(chǎn)為主（占比約50%）、燃煤（燃?xì)猓﹨^(qū)域鍋爐房為輔（占比約45%）、其他方式為補(bǔ)充（占比約5%）的格局。為了實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的承諾，就要降低石化能源的使用量，推動各種清潔供熱方式，例如空氣源熱泵、地源熱泵、余熱供暖等。

      能源結(jié)構(gòu)發(fā)生巨變，能源計(jì)量的內(nèi)容也就發(fā)生了變化。在以煤和天然氣作為主要能源的情況下，煤和天然氣的計(jì)量是供熱行業(yè)能源計(jì)量的重要內(nèi)容。以余熱供暖為主要供暖方式的情況下，熱量計(jì)量就成為供熱行業(yè)能源計(jì)量的主要內(nèi)容。在余熱供暖方式下，工藝過程中的余熱被余熱回收裝置收集，通過長輸管線輸送到城市管網(wǎng)。城市管網(wǎng)再輸配到小區(qū)換熱站，實(shí)現(xiàn)小區(qū)的供熱。在熱量輸配過程中，進(jìn)行貿(mào)易交接的各個環(huán)節(jié)都需要熱量計(jì)量，包括余熱回收裝置與城市供熱管網(wǎng)的貿(mào)易交接，供熱管網(wǎng)與小區(qū)換熱站的貿(mào)易交接。未來為推動余熱供暖方式，將新建一批余熱回收裝置，改建現(xiàn)有大部分小區(qū)鍋爐房為換熱站，保留一部分小區(qū)鍋爐房用于調(diào)峰。考慮到現(xiàn)有燃煤（燃?xì)猓犭娐?lián)產(chǎn)和燃煤（燃?xì)猓﹨^(qū)域鍋爐房的規(guī)模，未來熱量計(jì)量將更廣泛地應(yīng)用于供熱行業(yè)，助力供熱行業(yè)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。熱量計(jì)量不僅能在貿(mào)易交接方面發(fā)揮作用，還能在推動清潔能源建設(shè)方面發(fā)揮作用。現(xiàn)有供熱方式轉(zhuǎn)換為清潔能源供熱方式，需要投資建設(shè)。調(diào)動各方參與清潔供熱方式的建設(shè)，既需要行政干預(yù),又需要市場化機(jī)制的推動。設(shè)定合理的計(jì)量方式就可以調(diào)動各方積極性，促進(jìn)清潔能源的供給。清華大學(xué)江億院士在一次演講中，以熱電廠余熱的計(jì)量為例，展示了計(jì)量的作用。如果設(shè)定熱電廠出廠的計(jì)價熱量按下式計(jì)算：

      計(jì)價熱量=流量×（供水溫度-40℃）×熱容

      對于供熱企業(yè)而言，回水溫度高，例如45℃，將多交熱費(fèi)；回水溫度低，例如35℃，將獲得免費(fèi)熱量。這樣就可以推動供熱企業(yè)建設(shè)高效的余熱回收裝置。對于發(fā)電企業(yè)而言，提高供水溫度，就可以多收費(fèi)。這樣就可以推動發(fā)電企業(yè)進(jìn)行熱回收裝置改造，提高供水溫度。通過以上例子，可看到熱量方式推動了余熱的提供方和收集方同時開展技術(shù)改造，提高了余熱的利用效率，促進(jìn)了清潔能源的供給。

三、熱量計(jì)量工作助力能源管理能力升級

      “雙碳行動”的實(shí)施促使供熱行業(yè)重新審視現(xiàn)有能源利用效率和“碳排放”規(guī)模，發(fā)現(xiàn)管理上和技術(shù)上的短板，通過實(shí)施精細(xì)化管理和應(yīng)用新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更高的能源利用效率和更低的碳排放。在這一過程中，熱量計(jì)量發(fā)揮著重要作用。

      供熱行業(yè)由于歷史的原因，存在基礎(chǔ)設(shè)施不足、管理手段落后等問題，制約了行業(yè)的發(fā)展。熱源的布局不合理，以及管網(wǎng)泄漏都影響著供熱管網(wǎng)安全及高效運(yùn)行，為此需要對供熱管網(wǎng)的管理系統(tǒng)進(jìn)行智能化改造。實(shí)踐證明通過自動化、信息化、智能化改造，供熱管網(wǎng)智能管理系統(tǒng)可以有效提升熱源的利用效率，降低碳排放。在供熱管網(wǎng)智能管理系統(tǒng)中，熱量計(jì)量技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，為系統(tǒng)決策提供了大量動態(tài)的流量、溫度、壓力數(shù)據(jù)。通過這些測量數(shù)據(jù)，就可以掌握城市級智能管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，優(yōu)化系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能和降碳的目標(biāo)。熱量計(jì)量是供熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化的基礎(chǔ)。城市管網(wǎng)智能管理系統(tǒng)的有效運(yùn)行也離不開準(zhǔn)確的熱量計(jì)量。

      熱量計(jì)量技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合還改進(jìn)了能耗的評價方式，評價結(jié)果更符合供熱實(shí)際情況，對于進(jìn)一步優(yōu)化供熱設(shè)施的施工工藝，優(yōu)化供熱設(shè)備的制造技術(shù)，提升管理水平都有明顯的作用。在利用余熱供熱的項(xiàng)目中，熱電廠或核電廠與城市間依靠長輸管線連接。管線長度從幾十公里到上百公里，1℃的溫降可能意味著上千萬元的經(jīng)濟(jì)損失。原有的管線熱損失的評價方法包括熱流計(jì)法、表面溫度法和溫差法，存在著采樣不充分，設(shè)定的應(yīng)用條件在實(shí)際中無法滿足的問題。采用熱量法進(jìn)行評價就很好地解決了原有方法的不足，而且不受風(fēng)速、日照、其他熱源輻射的影響。由于這種方法可以隨時進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)了對于管線保溫性能不間斷的監(jiān)測，有利于了解運(yùn)行期間管線保溫材料的老化情況，分析老化原因，積極實(shí)施維修或更換，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

四、結(jié)束語

      新時代的中國能源發(fā)展，以深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，全面推進(jìn)能源消費(fèi)方式變革，構(gòu)建多元清潔的能源供應(yīng)體系，實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，不斷深化能源體制改革，持續(xù)推進(jìn)能源領(lǐng)域國際合作，進(jìn)入了高質(zhì)量發(fā)展新階段。熱量計(jì)量作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，在能源供給側(cè)變革中，發(fā)揮著不可替代的作用。隨著能源供給側(cè)變革的進(jìn)行，熱量計(jì)量應(yīng)用的范圍更廣，在供熱行業(yè)中發(fā)揮的作用更大，必將產(chǎn)生更多的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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