李 杨
(天津泰达热电有限公司,天津 300457)
目前我国供热公司销售的热源多为自建热源厂和从电厂采购余热。实际生产中,常常出现多热源联合供应及大范围共计上千兆瓦热量和几百个换热站同时运行的情况。通过调度人工调整或简单的自动调节阀来调整不同热源间热量匹配及换热站点一次网及二次网热量配比已经很难达到舒适供热这一目的,经常出现热量不平衡,热源近端供温过高,远端温度过低现象。因此,造成能源的浪费,供热服务质量的下降。
为解决大区域供热调整的难度问题,很多供热公司已经建设了很多无人职守换热站。通过室外温度预计二次网所需热量,并调节一次网流量。随着信息化的爆炸式发展,智慧供热将这个理念延伸,建立了自己的功能平台。智慧热网的建设可以对二次网所消耗热量的参数数据进行全面采集,并且实现对网损的分析,对供热企业进行年度计划的规划提供依据,从而进一步实现供热企业的资源配置优化,对热网输送的能力起到进一步提高作用[1]。
智慧供热系统建设平台目前已经可以包括:热网监控系统、指挥调度系统、全网平衡系统、能耗管理系统、地理信息系统、设备管理系统、智能办公系统、智能巡检系统、热网运行报表系统、供热运行分析系统、手机APP系统等。智慧供热可对热源的各项运行参数进行采集上传、危险报警,并对热网、补水系统等进行远程监测、控制、报警和保护,对换热站的运行数据进行监控等。从而实现安全、经济的自动化生产与管理。
智慧供热系统可以为供热企业解决如下问题。①根据气候模型预测热源户用热量。②全网平衡优化调节对热源进行平衡分配。③系统对换热站水的温度、压力和流量等运行参数进行监控、管理。④系统对企业计量用户的分时分区控制。
通过智慧供热的中央总控平台功能,可以对供热企业的节能减排提供支持。对于按面积计费的区域,居民用户很少自主调整流量,小区及楼层的流量控制均由供热企业控制。中央总控平台通过云平台上采集的数据,建立气候模型,搭配地理信息模型,可以精准的提供每个站甚至每个楼层的供热量。操作人员通过监控和微调各个站点的自动调节阀或者二级泵系统,既能够保证远端用户用热温度,还可以保证近端用户达到舒适供热,合理节约能源,实现节能减排。
对于按照流量计费的区域,用户会更多的自主调整用热需求。智慧热网系统可以通过大数据分析,整理不同区域热用户的需求变更。同一时间段内预估用户的实际用热需求,提前调整热源锅炉及一次网运行,减少网损,实现节能减排。平台可以提供各项业务运行数据,其中包括使用热计量或者未使用热计量的单位能耗对比图,还有热力站运行优差排行榜,该项指标是通过对补水量与热值标耗电输热比的考察而实现的[2]。
通过智慧供热系统的利用可以实现热计量工作的改革,抄表计量管控涵盖了报警,抄表,收费,计量数据等各项功能,并且可以通过从多层次多角度入手,帮助使用者实现通过海量数据中挖掘事物发展规律以及内在的有效信息,使得供热工作真正能够得到供热计量数据的支持,从而能够达到按需供热进一步扩大供热面积并实现供热企业实现节能减排。
人工智能技术是当今技术领域的一个重大发展方向。无人驾驶技术、机器人技术的应用都得到了跨时代的发展。国内外越来越多的科技公司开始将人工智能搭载在智慧城市、智慧能源的平台上。
人工智能技术是将智慧城市系统中各个数据采集点采集上来的海量数据进行建模,建立具有自我学习能力的数据模型。该模型通过下发指令调整智慧城市中各类能源供应,并能够很快的实现自我更新换代。
目前国外搭载人工智能的智慧供热系统已经有了几年的发展。国内该区域正在起步阶段,很多供热公司与科技公司联合科研,建立了整体或局部的人工智能模型。这些模型需要几个采暖季的时间积累原始数据,自我更新并得到验证。目前得到普遍认可的人工智能应用方式为人工智能定期向智慧供热平台的使用者提供运行调整建议,并由人工最终完成操作的审核以及指令的下达。同时数据模型会记录下操作指令下达的时间,指令得到的反馈,并再次审核自身程序,达到有效的自我学习完善。
我们相信不久的将来,人工智能除了可以进行二次网用户段的流量精准调整,更能够提前预知预判调整热源侧及一次网侧的锅炉及水泵运行。
智慧供热平台的应用,可以实现对供热系统运行情况的全面监测,能够实现对供热系统进行合理的调度,对热源的供给起到进一步的调节作用,可以实现节能减排效果的进一步提升。由于人工智能的普及,相信在不久的将来,搭载人工智能模型的智慧供热系统必将给供热企业带来更加丰厚的汇报。