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有了熱源廠、換熱站、高溫水網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如何能利用如此龐大的數(shù)據(jù)來指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行是一個(gè)難題。濟(jì)南熱力引進(jìn)的施耐德電氣熱網(wǎng)水力動(dòng)態(tài)仿真軟件TERMIS，有效解決了這一難題。

近日，由法國開發(fā)署和中國財(cái)政部聯(lián)合主辦的“供熱行業(yè)與節(jié)能減排專題研討會(huì)”在山東濟(jì)南召開。會(huì)議對(duì)如何減少供熱所帶來的污染與耗能，如何優(yōu)化供熱管網(wǎng)、降低碳排放、提高自動(dòng)化管理水平等進(jìn)行了深入探討。

打造智慧供熱系統(tǒng)

法國開發(fā)署中國首席代表鄧博表示：“在巴黎氣候變化大會(huì)召開之時(shí)，法國開發(fā)署與中國財(cái)政部共同舉辦研討會(huì)具有重要意義。中國能源市場的巨大潛力，不但需要兩國政府間的通力合作，更需要更多的法國機(jī)構(gòu)和企業(yè)帶來創(chuàng)新技術(shù)和解決方案，為中國城市實(shí)現(xiàn)‘智慧供熱，節(jié)能減排’出謀劃策，以技術(shù)和全能效解決方案為中國居民打造更加美好的生活環(huán)境。”

同時(shí)，他還表示，作為國際非盈利機(jī)構(gòu)，法國開發(fā)署在華十年中，已投資25個(gè)項(xiàng)目共計(jì)1億歐元，目前很多項(xiàng)目已經(jīng)完工，并且節(jié)能效果顯著。

為濟(jì)南供熱系統(tǒng)打造智能管理平臺(tái)的施耐德電氣在會(huì)議期間分享了節(jié)能方面的經(jīng)驗(yàn)。施耐德電氣中國區(qū)高級(jí)副總裁、全球解決方案事業(yè)部負(fù)責(zé)人趙康表示：“施耐德電氣已經(jīng)成功打造山西晉中、太原城市供熱管網(wǎng)的智能管理平臺(tái)，濟(jì)南項(xiàng)目也即將運(yùn)營。未來，我們期待與更多企業(yè)攜手推進(jìn)供熱領(lǐng)域能源管理合作項(xiàng)目，以最先進(jìn)的能效管理解決方案，幫助中國能源行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，讓城市在可持續(xù)發(fā)展中更加宜居、高效。”

施耐德電氣全球解決方案事業(yè)部水行業(yè)、智慧城市行業(yè)總監(jiān)楊虎進(jìn)表示，施耐德電氣根植中國多年，不但為中國企業(yè)在能效之路上的不斷進(jìn)步做出努力，更參與多方合作，以先進(jìn)的能效管理解決方案與創(chuàng)新技術(shù)，助力中國能源行業(yè)優(yōu)化升級(jí)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。智能化熱網(wǎng)整體解決方案目前已經(jīng)在太原等地成功實(shí)施，今后兩年將在十到十五個(gè)城市推廣。

環(huán)保型換熱站投用

11月份正值供熱期間，在濟(jì)南熱力有限公司（以下簡稱濟(jì)南熱力）輕化換熱首站的運(yùn)行現(xiàn)場，中國工業(yè)報(bào)記者看到，在一整套綜合數(shù)字化供熱指揮調(diào)度系統(tǒng)前，三個(gè)工作人員正對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。

據(jù)了解，該換熱首站是今年夏天正式建設(shè)，本采暖季剛剛運(yùn)行。首要功能是將熱源廠產(chǎn)生的高溫蒸汽率轉(zhuǎn)換為高溫水，再通過完成“汽改水”的高溫水管網(wǎng)輸送給居民。供熱能力為300萬平方米。“使用蒸汽管網(wǎng)時(shí)，沿途熱量損失率在20%左右；使用高溫水管網(wǎng)則能降到1%，大大提升了沿線小區(qū)的供熱質(zhì)量，也更加節(jié)能。”現(xiàn)場工作人員介紹。

該工作人員表示，“如此精確與快速的監(jiān)控供熱系統(tǒng)投運(yùn)，這要?dú)w功于公司的綜合數(shù)字化供熱指揮調(diào)度系統(tǒng)。”

據(jù)了解，該系統(tǒng)涵蓋了鍋爐燃燒數(shù)據(jù)、高溫水網(wǎng)的管線數(shù)據(jù)、換熱站的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、典型用戶室溫監(jiān)測數(shù)據(jù)，覆蓋了濟(jì)南熱力10個(gè)熱源、501個(gè)換熱站，以及近萬家典型用戶。同步調(diào)配濟(jì)南熱力30臺(tái)鍋爐的生產(chǎn)運(yùn)行，調(diào)度掌控供熱轄區(qū)內(nèi)8條主要高溫水管線的運(yùn)行輸配。

該系統(tǒng)投運(yùn)以來，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動(dòng)調(diào)節(jié)等手段，濟(jì)南熱力熱網(wǎng)調(diào)度實(shí)現(xiàn)了智能化、自動(dòng)化，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)人工調(diào)整閥門的“粗放型”調(diào)控方式，已經(jīng)一去不復(fù)返了。

工作人員通過在線實(shí)時(shí)負(fù)荷圖，運(yùn)行管理人員可以實(shí)時(shí)掌握每臺(tái)鍋爐的負(fù)荷，并根據(jù)外網(wǎng)需求實(shí)時(shí)調(diào)整。通過在線監(jiān)控設(shè)備不僅可以看到熱源廠的數(shù)據(jù)，同時(shí)還可以看到換熱站的運(yùn)行參數(shù)。濟(jì)南熱力下轄616座換熱站，目前已有501座完成了數(shù)據(jù)上傳，而且可以同時(shí)調(diào)出同一熱源帶動(dòng)下所有換熱站的運(yùn)行參數(shù)，分別繪制出他們各自的運(yùn)行參數(shù)曲線。

為設(shè)備裝上“大腦”

有了熱源廠、換熱站、高溫水網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如何能利用如此龐大的數(shù)據(jù)來指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行是一個(gè)難題。

施耐德電氣區(qū)域供熱首席架構(gòu)師馬增良表示，濟(jì)南熱力依托法國開發(fā)署項(xiàng)目引進(jìn)的施耐德電氣熱網(wǎng)水力動(dòng)態(tài)仿真軟件TERMIS，有效解決了這一難題。

施耐德電氣熱網(wǎng)水力動(dòng)態(tài)仿真軟件TERMIS是用于集中能源管理的領(lǐng)先水利建模工具，基于地理信息系統(tǒng)和管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)創(chuàng)建管網(wǎng)水力模型。通過數(shù)據(jù)采集、動(dòng)態(tài)仿真，計(jì)算出整個(gè)管網(wǎng)的運(yùn)行工況。

濟(jì)南熱力一直以來都存在著熱源不足及現(xiàn)有多熱源調(diào)配困難的現(xiàn)狀。外部熱源黃臺(tái)電廠有時(shí)會(huì)出現(xiàn)供熱不穩(wěn)定的情況，自有熱源東新熱電廠是公司供熱能力最大的熱源，擁有一定的富余供熱量。黃臺(tái)電廠、東新熱電廠兩大熱源所屬管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)并互為補(bǔ)充是供熱一直以來的需求。受制于當(dāng)時(shí)的條件，無法了解實(shí)際工況下兩網(wǎng)并聯(lián)后能否穩(wěn)定運(yùn)行，聯(lián)網(wǎng)工作一直未能實(shí)施。

而自從引進(jìn)熱網(wǎng)水力動(dòng)態(tài)仿真軟件后，其水力動(dòng)態(tài)仿真功能讓聯(lián)網(wǎng)可行性分析變?yōu)榭赡堋Ｍㄟ^軟件動(dòng)態(tài)仿真聯(lián)網(wǎng)后的工況，證明聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行是可行的。一位工作人員介紹，黃臺(tái)熱源管網(wǎng)涉及253座換熱站；東新熱電熱源涉及85座換熱站。如果黃臺(tái)電廠供熱量突然降低，絕大部分用戶都將受到影響。這時(shí)，調(diào)整東新熱電廠的負(fù)荷將補(bǔ)充到熱網(wǎng)中。

此外，負(fù)責(zé)現(xiàn)場反饋的高清視頻監(jiān)控SCADA系統(tǒng)，可以遠(yuǎn)程精確調(diào)整每臺(tái)換熱站的閥門。這就徹底改變了以往靠經(jīng)驗(yàn)、靠感覺去開關(guān)閥門的調(diào)節(jié)方式。通過這種方式，以往需要幾天甚至十幾天才能完成的熱網(wǎng)調(diào)整，現(xiàn)在幾個(gè)小時(shí)就可以完成，這在過去是完全無法想像的。

馬增良還介紹，施耐德電氣解決方案采用國際最先進(jìn)的熱網(wǎng)仿真技術(shù)，全部采用施耐德電氣自動(dòng)化及驅(qū)動(dòng)技術(shù)與產(chǎn)品，是智能熱網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度管理的一次全面技術(shù)與理念的創(chuàng)新應(yīng)用。通過分析熱網(wǎng)的壓力、流量、溫度、壓降，以及熱負(fù)荷等數(shù)據(jù)，對(duì)熱網(wǎng)熱力、水力運(yùn)行工況進(jìn)行診斷與分析，為熱網(wǎng)提供在線優(yōu)化運(yùn)行決策和改善設(shè)計(jì)的依據(jù)，形成了從機(jī)電設(shè)備管理到能源管理的完整熱網(wǎng)閉環(huán)控制與調(diào)度。