“ 双碳” 目标下集中供热运行管理的节能路径与政策建议

引言：

在受到“ 双碳” 目标引导的态势下，建筑领域因其属于碳排放重点行业而正面临着极为严峻的挑战，其中集中供热覆盖我国城市大量建筑的系统，在北方地区其能耗与碳排放在总体占比上超过 40% ，从而成为绿色转型的关键环节。而《“ 十四五” 建筑节能规划》以及《城乡建设领域碳达峰方案》等相关政策也明确对推进供热系统节能提效和清洁替代提出要求。然而，目前的集中供热却仍存在如设备老旧、运行粗放以及能源结构单一等诸多方面的问题。对于实现集中供热系统绿色低碳转型具有重大意义的目标而言，探索节能路径、优化运行管理以及完善政策机制是至关重要的。

一、现状分析

（一）设备老化与运行粗放制约节能水平

我国起步较早且基础规模较大的集中供热系统，因其大量的设施设备在长期运行过程中并未进行系统更新，所以存在热效率偏低以及热损偏大等一系列问题。根据中国城镇供热协会所提供的数据，全国热网平均热损率仍旧高达 10%-15% 。尤其是在那些中小城市和老旧小区，供热系统由于缺乏有效的维护，导致采暖季出现热能浪费较为普遍的状况。而且热电联产效率未能充分得以发挥、管网末端存在热力不均等相关问题仍旧显得十分突出。

（二）智能化水平不足，运行调控滞后

当前，大多数的供热企业，在调度这一关键环节依旧是以依赖人工经验为主要方式，所采取的调控方式，从整体上看呈现出较为粗放的特性，这便导致其在面对实时热负荷时无法完全做到精准匹配。而在用户侧，分户计量以及智能温控设备这类设施普遍处于缺乏状态，由此引发诸如“ 冷热不均” 或者“ 过热开窗” 等能源浪费现象的出现。进一步而言，在气候条件多变且负荷处于快速波动的这样一些特殊条件之下，由于基于物联网与大数据支持的智慧热网平台的缺乏，进而对供热系统运行效率的提升造成了严重的制约。

（三）能源结构偏煤，监管机制不完善

在我国，集中供热所依赖的能源结构方面，至今占据主导地位的依旧是以煤炭以及燃气，而涉及清洁能源与可再生能源的应用比例，处在一个相对偏低的状况中。就部分城市而言，尽管已经针对生物质、地热以及余热利用开展了相应试点工作，然而整体的覆盖范围方面，仍存在不足的情况，特别是中西部地区，在供热上还高度地依赖高碳热源。根据相关统计数据来看，在北方城市建筑碳排放里，集中供热碳排放所占比例是超过 30‰ 。与此同时，由于统一的能耗监测平台以及能效评估标准的缺乏，造成节能目标难以得到量化，并且监管工作主要依赖事后审查，市场激励机制并未建立起来，从而导致管理效率呈现出低下的状态。

二、节能路径

（一）技术升级：提升系统运行基础能效

设备老化作为当前我国集中供热系统能效提升被制约的主要瓶颈之一，特别在老旧城区以及中小城市方面呈现得极为突出。而若要达成节能降碳这一目标，首先需要从热源端去着手，对高效又清洁的供热设备进行推广，就好比将传统那种会造成一定污染的燃煤锅炉替换成为冷凝式燃气锅炉。如此不仅能够使得热效率被提高至 90% 以上的程度，同时还能够把氮氧化物以及颗粒物等各类污染物排放显著减少。针对条件已然成熟的地区而言，燃气轮机余热锅炉这一设备还可以被采用，从而实现热电联产以及综合能源的合理利用等多重目标。在输配系统这个关键环节，大力推进老旧管网改造工作务必开展，以此来降低热损率。像使用高性能的保温材料例如高密度聚氨酯保温层或者加装温度自动补偿装置等此类技术手段，都能够将热能在输送过程里的损耗有效减少。除此之外，智能在线泄漏监测系统能够被部署，通过实时对管道压力与温度变化的感知，从而精准地发现故障点，进一步把维护效率提高，并且使得运行风险得以降低。

在换热站这一领域而言，需进行的是让设备迈向标准化以及模块化的升级进程，像推广具备高效性能的板式换热器、可变频的循环泵以及智能型的控制阀此类设备，它们不但能够对换热效率予以提升，而且还能够达成节能运行的目标以及做到按需供热的效果。与此同时，依据区域布局来优化建设结构紧凑且控制灵活的分布式换热站，这对于实现小范围的独立调控以及提高整体热网的响应能力是有帮助的。除此之外，还应当加速发展热电联产以及分布式能源系统，热电联产机组能够将发电与供热的功能集成成为一体，并且其系统综合能效能够达到 75% 以上，显然是要比单一锅炉供热的模式更为优良，在供热需求呈现出密集状态的工业园区以及新城新区，可以去建设中小型的燃气热电联产站，然后配合余热回收系统，以此进一步对能源利用效率进行提升。

（二）智能控制：构建精准调控与响应机制

智能化调控作为对于提升集中供热系统能效以及稳定性而言极为关键，应当去建设以物联网、大数据还有云计算当作支撑基础的所谓“ 智慧热网” 平台，进而达成热源、热网以及用户终端之间的协同联动的目的。在热网内进行压力、温度以及流量等各类传感器的部署工作，并同时结合地理信息系统（GIS）以及热力模型，以此来实现对运行参数展开实时监测以及可视化管理。借助引入人工智能以及负荷预测算法，基于天气变化状况、建筑热惯性特点以及用户历史用热行为模式等多方面因素，能够自动生成相应的供热调度方案，避免产生“ 过供” 或者“ 欠供” 的不良现象。比如像沈阳和青岛等城市已经在试点阶段达成了基于气象预测的热网调控，使得节能率达到 5%ℜ 10% 的范围。大力推广“ 按需供热+分户计量” 这一模式，不但能够提升热能使用的实际效率，而且也有助于引导用户自觉产生节能的行为。通过去安装智能温控相关设备，用户就可以依据自身实际需求来调节室温，达成“ 热从人需” 的理想状态，从而提升舒适度以及系统运行效率。与此同时，建立起热网运行状态的反馈机制，借助异常识别以及能耗对标这样的系统，致力于提升调控过程之中的精度以及安全性。

（三）热源结构优化：推动清洁低碳转型

优化热源结构作为实现集中供热碳减排根本途径，鉴于当前我国多数城市集中供热仍以煤炭及燃气等高碳化石能源为主，导致碳排放强度高且环境负担重，因此大力推动多能互补且清洁低碳供热格局显得极为迫切。一方面，应将工业余热、生活垃圾焚烧余热、数据中心冷却热等低品位能源的利用范围予以扩大，像天津市部分区域对钢铁冶炼余热进行利用用以供热，替代传统锅炉系统，每年得以减少二氧化碳排放数万吨，取得显著经济与环保效益。另一方面，因地制宜发展地热能与生物质能等可再生能源供热系统，这对于资源禀赋良好、能源运输不便区域尤为适用。此外，探索“ 可再生能源+ 热泵” 协同供热模式，对水体、尾水、地表热源与空气源等中低温热能加以利用，在实现高能效供热的同时达成减少碳排放目的，此模式已在雄安新区、张家口等地区初步呈现成效。为对清洁热源发展予以保障，需建立分区域与分层级的热源发展规划，出台财政补贴、电价支持、绿色金融等政策，推动形成“ 集中 + 分布” “ 传统 + 绿色” 并存的复合型热源体系，以实现城市集中供热系统的清洁

三、政策建议

（一）完善法规与标准体系，推动法治保障

当前我国集中供热行业在法律以及标准这两个层面依旧有着需弥补的短板之处，特别是在节能减排领域严重缺失带有强制执行力的规范。诸多节能要求多以指导性意见当作主要形式，致使政策落实所呈现的效果颇为有限。而为实现推动集中供热朝着绿色且高效的方向去发展的目标，就势必要从顶层设计这一重要起始点入手，系统且全面地对法律法规体系加以完善。对于《节约能源法》《城乡供热条例》等关联法律应尽快予以修订，将集中供热系统节能降碳方面的要求纳入强制性条款里面，进而明确各级政府所肩负的监管职责以及企业自身的主体责任。对于覆盖设计、建设、运行、监测整个流程的行业能效标准诸如《集中供热能效评价标准》《建筑用热能耗限额标准》等应加以制定，为企业节能改造以及政府考核提供统一的依据。此外，需建立起一种涵盖碳排放、能源消耗、热效率等指标的集中供热碳排放核算体系，并且将其纳入国家碳排放数据平台之中，以此强化“ 双碳” 战略在行业内部的可量化管理工作。同时各地政府也应当结合本地区的能源结构以及气候特征等实际情况，出台具有区域性特点的实施细则以及技术规范，达成从“ 国家统筹” 向着“ 属地负责” 这样一种协同推进的模式，保障法规执行过程当中所具备的针对性以及可操作性。

（二）加强财政激励与市场化机制，激发企业活力

鉴于节能改造同清洁能源替代一般都伴随着相当高的初期投入情况，供热企业大多处于 “ 意愿强烈，但能力薄弱” 的艰难困境中，所以建立长效化与精准化兼备的财政激励机制就显得无比重要。应当由国家设立专项资金，对运用像高效锅炉、智能控制系统以及分布式能源站的节能改造项目提供投资补贴。而针对热源清洁替代诸如煤改气、煤改电以及生物质应用等方面，需给予差异化的电价与气价支持，以此来降低企业的运行成本。对于采用合同能源管理（EMC）模式的节能服务公司以及第三方投资主体，应提供绿色信贷、增值税减免等税收优惠，如此来降低他们的进入门槛，并进而激发市场的参与热情。此外，积极拓展绿色金融工具这一行动很有必要。例如发行绿色债券来支持热网改造项目，同时鼓励金融机构去开发面向集中供热领域的绿色信贷产品。还应探索碳交易机制在供热行业当中的应用，推动高能耗企业借助碳市场达成“ 用市场换减排” 的目的，提升企业节能主动性。引导大型国有热力公司抢先进入碳交易试点市场，积累相关经验，从而为在全国范围内的推广提供路径参考。在价格机制方面，应当推进热价改革事宜，逐步推行将“ 基础热价与按量计费相结合” 的计费模式。通过合理设计阶梯热价、峰谷热价等相关机制，引导居民合理使用热能、企业依照需求供热，实现热能消费领域的公平与效率相统一。并且建立热价动态调整机制，让它能够与能源价格进行联动，提升供热企业对于节能目标的敏感度以及执行力。

（三）强化监管与信息化支撑，提升管理透明度

构建能够确保政策有效落实基础的高效监管体系至关重要，基于此需加快去建设全国统一且针对集中供热能效管理的平台，借助此平台达成热源效率、碳排放及运行负荷等多方面数据的实时采集、全面分析以及有效共享，从而服务于政府监管与企业自管。同时建立多层级的监管机制，此机制要明确住建、生态环境等相关部门需承担的具体职责，并且促使企业开展定期能效评估以及公开报告工作。地方政府应被鼓励去探索差异化的监管工具，像信用评价、分级分类监管的机制，对节能达标的企业给予政策方面的便利条件，而对超标排放的企业则依法依规去进行惩处，以此形成具有实效性的激励与约束机制。从技术层面而言，推进热网数字化改造这一举措极为关键，利用物联网、大数据、人工智能这类手段来达成热力系统的智能预警、精准故障诊断以及运行优化的效果。在未来还能够去探索引入“ 数字孪生” 技术，依靠此技术构建供热系统虚拟运行模型，为调度管理和风险评估提供科学性的依据。通过完善相关法规政策、健全激励机制以及强化监管手段等一系列措施，便能够有效地推动集中供热系统朝着高效、清洁、低碳的方向进行转型，最终助力“ 双碳” 目标的实现。

结论：

在“ 双碳” 目标背景下，提升集中供热系统的能效水平不仅是节能减排的关键环节，也是推动城市绿色低碳发展的重要举措。通过技术升级、智能控制与热源结构优化，可以系统性提升能源利用效率，显著降低碳排放强度，助力供热行业实现转型升级。同时，完善相关法律法规体系、建立财政激励与市场引导机制，是保障节能政策落地的基础。加强监管能力建设，推动构建统一的能效评估体系和动态管理机制，将有助于形成良性的行业竞争氛围，激发企业节能降碳的内生动力。未来，集中供热系统应以高效、安全、智能、清洁为核心发展方向，构建“ 技术+管理+政策” 协同推进的节能运行机制。在政策支持与技术创新双轮驱动下，集中供热行业将在推动我国能源结构优化、实现碳达峰与碳中和目标中发挥更大作用，为城市可持续发展提供强有力支撑。

参考文献：

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