供熱要消耗大量的能源，據統計，三北地區采暖耗能約占全年總能耗的13%，北京市冬季采暖 年用煤量約占全年總能耗3000萬噸的20～23%。1995年，我國燃煤排放C O?25～6億噸，排放SO?22000萬噸，排放煙塵1700萬噸， 城鎮集中供熱全年收費收益可達121.5億元，供熱是與能源和環境緊密相連的

行業。?  

    隨著經濟的迅速發展和人民生活水平的不斷提高，供熱的發展速度將更快。因此，節能、環境保護、降低成本和提高效益等可持續發展問題已成為供熱行業首 要解決的問題。?? 
　 1 燃煤的集中供熱方式與多種能源供熱方式的結合 ?? 
　 1.1 現階段我國城鎮供熱仍以燃煤的集中供熱方式為主。? 
　 1.1.1 能源結構? 
　 1995年我國煤炭在一次能源生產和 消費結構中約占75%，石油約占17%，水電占6.5%，天然1.8%。 燃煤供熱方式中，較經濟、較節能、環保效益較好的方式是集中供熱。? 
　 1.1.2 居民用能消費結構? 
　 居民能源消費量隨著其生活質量的提高而增長，居民生活用能的范圍包 括照明、家電、炊事、采暖、空調和生活熱水等。北京住宅不同用途用熱量的比例大致為采 暖44.4～55.6%，空調16.9～10.6%，生活熱水23.9～15.2%，炊事8.1～10.1%，家電、照明 等6.7～8.5%。?  
     近年來，城市對大氣環境質量的要求不斷提高，居民用能品種構成也發生了 很大變化，上海市1986年煤炭占71.66%，電力占12.15%，煤氣占16.06%，而到1991年，上述 的比例分別變成57.8%、20.94%和20.83%。北京市的變化見表1。 
表1 終端能源消費結構 
種類1990年(%)2000年(%)2010年(%) 
煤炭47.1134.3724.74 
輕油7.5310.4812.36 
天然氣2.513.666.44 
電力25.9332.5638.11 

    從表1可知，以煤為主的燃料結構，正在逐步得到改善，天然氣是潔凈能源，但“以氣代煤 ”面臨改造資金不易落實、天然氣價格過高(1.8元/Nm?3約為煤的4～5倍)、天然氣供氣 量 不夠等問題。北京市公用局提供的居民采暖天然氣年用氣總量為26.10億m?3(見表2)。居民 生活(做飯)年用氣量為8.32億m?3(見表3)。 
表2 北京市居民采暖天然氣用氣總量 
供熱方式面積小時供暖量年供暖量供暖效率因素折 天然氣量 
單位萬平方米吉焦吉焦%億立方米 
城市集中供暖325054431582610480%0.00 
集中鍋爐供暖400066991946862085%6.51 
分散小鍋爐采暖10250171664986478882%17.29 
小煤爐采暖15002512728503290%2.30 
總計19000318209244454426.1 
表3 北京市居民生活(做飯)天然氣用氣總量分析 ? 
項目單位1995年2000年2005年2010年 
人口萬人1251126712831300 
家庭萬戶393398403408 
居民用氣量熱值萬百萬大卡/年281771642851210828888920293 07600 
折天然氣量億立方米8.018.118.218.32 
天然氣供氣量億立方米/年1.53.088.218.32 
天然氣供氣率%18.7337.98100.00100.00 

　 而實際供給北京市的天燃氣總量2000年約為10億m?3(最多替代200萬噸煤)遠低于上述 數據 。因此，燃清潔能源天然氣、油的采暖方式，只能在有限的范圍內發展。電采暖方式的發展 受 到制約的因素更多。因此，在較長的時間內，燃煤的集中供熱方式仍是我國發展城市供熱的 主力軍。? 
　 1.1.3 已建熱電廠、燃煤集中供熱工程為今后城市供熱的發展打下了堅實的基礎。? 
　 經過約20年的努力，我國城市集中供熱已具備一定規模，至1998年有286個城市有集中供 熱設施，供熱面積達8.6億m?2，供熱管網約為3.5萬公里。已占華北、東北、西北、山東、 河南等采暖地區實有房屋面積319372萬m?2的1/4以上，其中住宅面積占60%以上，用熱人口 達3000多萬。作為城市基礎設施之一的城市集中供熱工程除了已有的供熱能力之外，還具很 大的潛力。如北京在充分發揮現有熱源和已立項建設熱源的供熱能力的條件下，就能新增供 熱面積4000萬m?2；制定合理供熱范圍，就能充分發揮已建213公里熱網的供熱能 力。從而既能盡快地滿足房屋建設迅速增長和人民生活水平不斷提高的需要，又能為改善城 市的大氣環境作出貢獻。? 
　 1.1.4 科技進步為城市燃用清潔煤創造了條件。? 
　 a 開發和推廣清潔煤技術。主要措施，嚴格限制高硫煤的開采和大力推行煤炭的選洗加工 。1 995年我國含硫量大于3%的高硫煤的產量為9500多萬噸，為煤炭總產量的7%，但卻占全國二 氧化硫排放總量的25%。北京市經委、市環保局等聯合發布了“關于全面推廣使 用低 硫優質煤的通告”，徹底封殺高硫煤。煤炭經過洗選加工，可以將里面的硫分、灰分大部分 去除，是解決燃煤污染的一個重要手段。? 
　 b 開發和推廣循環流化床鍋爐。這種鍋爐 的最大優勢是在燃燒過程中能有效控制有害氣 體NO?X和SO?2的產生和排放(脫硫率可達90%)。? 
　 c 除塵技術和裝備制造。降塵技術和設備已向既除塵又脫硫的方向發展。? 
　 d 電廠脫硫技術及其成套裝備制造。目前采用的脫硫方法有簡易半干法，簡易濕法，爐內 噴鈣尾部加濕和電子束脫硫工藝等。大幅度降低脫硫設備的造價，開發和推廣適合中國國情 的脫硫工藝是當前的主要任務。? 
　 1.2 有條件的重點城市，建立無燃煤區，采用清潔能源，如天然氣，液化石油氣、輕油和 電等供熱方式，提高城市大氣環境質量。? 
　 我國的大氣污染屬煤煙型污染，主要污染物是煙塵和二氧化硫，燃煤是形成我國大氣污染的 主要原因。? 
　　 隨著電力進入買方市場，隨著熱泵技術的發展，有些地區開始用電采暖。目前，我國電力暫 時供大于求，但峰谷差越來越大，要發展用電供熱方式，就要求發展蓄熱(冷)裝置，增加用 電投資，在目前電價較高的條件下，用電供熱大多在南方地區，過渡地區，北方地區僅在10 月底，11月初或4月氣候較寒冷時采用。? 
　 燃天然氣不排放SO?2，并比燃煤減少NO?X45%，CO?252%，比燃油減少NO?X63%，CO?226 %。按照國際上采用的成本效率分析法，即把大氣污染濃度降到指標水平的成本最低分析方 法，發展天然氣供熱是一個可選擇的較佳的方案。由于我國天然氣探明程度較低，即使從國 外 引進，用于供熱的天然氣也是有限的，如北京2000年燃氣供熱熱化率約為11%，2010年約為2 8%。除此之外，燃天然氣供熱的熱價較高，用戶的承受能力有限，也限制了它的發展。? 
　 在當前城市集中供熱的發展速度低于房屋建設發展速度和低于城市化水平的速度條件下，燃 天然氣供熱方式發展速度較快是不可避免的。目前，已從國外引進了許多類型的燃氣供熱設備，包括分戶采暖的璧掛式燃氣兩用爐包括樓 棟式小鍋爐，包括直燃式溴化鋰制冷機和燃氣熱電聯產方式 。? 
    1.3 供熱商品化、市場化對集中供熱提出了更高的要求。? 
　  用戶對供熱要求安全、可靠、舒適、調節方便、維修方便，在計劃經濟 體制下，民用采暖一直作為福利，采用按用熱面積計費的收費方法，這種方法既不利于節能 ，又給政府財政帶來了沉重的負擔，還出現了熱費收繳難的問題。對于集中供熱來說，正在 逐步建立和完善對供熱用戶計量收費制度，積極開發熱量表和溫控閥，以滿足用戶的要求。 ? 
　　? 
　 2 可持續發展與供熱技術的進步 ?? 
　 2.1 可持續發展? 
　 當前，我國的能源形勢十分嚴峻，主要表現如下，能源年增長約4%，不能滿足國民經濟年增 長8%～10%的要求。2000年約缺能4.6～5.4億噸標煤，2010年缺能8%，2050年 缺能24%；節能任務重，通過調整產業結構，產品結構，貫徹執行節能措施，2000年節能5～ 7萬噸標煤，2010年約為8億噸標煤，2050年約為17億噸標煤。由此可見，節能是實現可持續 發展戰略的最有效、最經濟的途徑。目前，我國城市環境污染嚴重，約有57%的城市總懸浮 微粒超過國家限制值；約有48個城市SO?2濃度超過國家二級排放標準；約有82%的城市出現 酸雨。能效低、能源浪費，環境惡化與可持續發展極不相稱，只有貫徹執行可持續發展的重 大戰略，才能使經濟建設、人口、資源、環境相協調，才能實現良性循環。? 
　 2.2 提高供熱系統能效、降低能耗，降低造價是供熱行業當前的主要任務。? 
　 城市民用建筑快速發展，建筑能源消費增長迅速。1996～2000年，全國城鎮新建住宅面積共 12億m?2，年均2.4億m?2；2000～2010年，新建住宅33.5億m?2，年均3.35億m?2。采暖 能耗約占總能耗的13%，與發達國家建筑能耗占總能耗的40%相距甚遠。隨著我國經濟的發展 ，人民生活水平必將朝著住房舒適化、生活現代化、娛樂多樣化目標發展，建筑能耗的比重 將不斷增長。? 
　 近幾年來，集中供熱一直在貫徹執行2000年技術進步發展規劃，技術上、管理上取得了很 大的進步，但與國際先進水平比，仍存在技術水平偏低的現象。主要表現在熱源廠供熱效 率不太高，如熱電廠平均供熱標煤耗約為40kg/GJ，供熱鍋爐運行效率平均約為70%，熱源廠 運行時間短，供熱管網利用率低；供熱管網普遍存在管溝滲水、熱損失大、失水率高的問題 ；系統的控制及調節水平落后，許多城市均有多熱源，雖然管網已相互連接，但由于熱源仍 為定速循環水泵，系統中熱力站自動化水平不高，管網無監控系統，因此，無法進行多熱源 聯網運行，降低了系統運行的經濟性；二次管網水力不平衡等問題。由此可知，集中供熱應 針 對目前存在的問題，從規劃、系統設計、設備選型、施工建設等方面降低工程造價；推行采 暖、生活熱水和制冷三聯供；采用新技術、新設備等提高城市熱網的保證程度和運行經濟性 ；加強供熱系統的運行調節；盡快地改變收費方法，實施計量收費，適應市場需求。? 
　 2.3 供熱技術的進步是保證集中供熱可持續發展的先決條件。? 
　 我國集中供熱要實現可持續發展，只有加大科技的力度，正如2000年技術進步發展規劃所說 ，采取多種方法提高熱源熱能的綜合利用效率。采取多種措施提高管網輸送熱能的經濟性、 安全性、可靠性，吸收和消化國外先進經驗，降低供熱系統造價，才能促進集中供熱的可持 續性的發展。如研制多熱源聯合運行技術，開發利用垃圾能源技術及垃圾焚燒設備，有條件 的城市推廣應用熱電冷三聯供，提高熱源廠供熱熱效率，推廣直埋管敷設技術，增加熱力站 調控設備，從實際出發，加速發展計算機監控系統，逐步推廣計量收費方法和研究適合按熱 量計計量收費需要的戶內采暖系統等。?? 
　 3 設計觀念的改變 ?? 
　 3.1 從靜態設計到動態設計? 
　  靜態設計指的是根據估算的設計熱負荷，根據產品額定工況下的數據，選擇熱源設備，設計 供熱熱網和用戶設備。各種設備(包括管網)的特性曲線、工作點和所遵循的標準不一定能很 好地匹配，節能的設備不一定能組合成一個節能的系統。而動態設計實際上是系統設計，以 保證系統能效比為最高，實現系統熱源、熱網、熱力站和用戶各組件的最佳匹配。因此，設 計的任務就是要將系統全工況下的性能調整到最佳。這就是說，供熱設計者不僅要考慮系統 在設計工況下的效率，還要考慮系統在部分負荷下的運行程序和控制邏輯。? 
　 3.2 從純技術設計到技術、經濟、環保的綜合設計。? 
　 國外學者提出了壽命周期分析(LCA)的概念。他們認為無論從投資的角度還是節能環保角度 來看，系統一生中的“重頭戲”是在其運行階段。在此基礎上，國外學者進一步提出了壽命 周期地球環境負荷的概念，將供熱系統在壽命周期中的廢熱排放量、溫室氣體排放量、酸性 氣體排放量、廢棄排放量以及破壞臭氧層氣體排放量等進行綜合考慮。? 
　 3.3 從專業設計到跨專業的協同設計。除專業設計之外，還要進行能耗分析，系統模擬， 進行自動控制和自動檢測設計，采用技術經濟分析方法，及掌握物業設施管理中的運行維護 理論等。? 
　　? 
　 4 信息技術與供熱的發展 ?? 
　 4.1 供熱計算機的應用提高了設計質量和工作效率。目前，已從設計和簡單計算機輔助繪 圖逐步向設計全過程一體化、智能化和交互式的方向發展。? 
　 4.2 網絡技術的發展，特別是互聯網的發展，作為信息處理的人機系統正在開始由一個封 閉系統向開放系統轉變。計算機控制及網絡技術的發展為供熱系統的運行調節提供了新的有 力工具。由此可見，計算機的發展，系統方法，信息方法和人工智能的應用已經成為供熱技 術發展的時代特征。? 
　 4.3 信息技術的發展對供熱技術進步的影響。? 
　 計算機技術和現代化通信的結合正在改變著計算機應用的傳統模式。因特網以令人驚訝的速 度發展。它將對供熱科技的進步產生重大的影響。用戶不僅從網上獲取信息，還可在網上 租用軟件。基于WWW信息搜集系統和IDGS也應運而生。? 
　 供熱能源、供熱方式及它們與節能、環保之間的關系一直是大家關注的問題。本文的分析論 證可能依據不充分，也可能不盡合理。如有不當之處，請批評指正。 
　　??  
參考文獻 
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　　2. 龍惟定.試論我國暖通空調業的可持續發展.第十屆全國暖通空調技術信息網 論文集 ? 
　　3. 陳在康.信息技術與暖通空調發展的未來.第十屆全國暖通空調技術信息網論文 集