近日，在2023年智慧能源新技術論壇期間接受21世紀經濟報道記者專訪時， 同方股份副總裁、同方智慧能源有限責任公司（以下簡稱“同方”）黨委書記、董事長秦緒忠表示：“‘雙碳’目標的提出和新能源的興起對傳統的能源結構正在發生深刻的影響，像城鎮供熱所依賴的燃煤燃氣鍋爐、熱電廠等傳統的能量來源現在都處在轉變的過程中，整個系統正在面臨重構，全行業都在積極轉型，適應新變化。”
能源結構正發生深刻改變
從我國的電力結構變化趨勢來看，火電的裝機容量在2022年為13.3億KW，到2050年這一體量預計將減少一半。同時，火電將變成調峰電源，整體發電量將會進一步下降，這一缺口需要包括風、光、水、核等綠電去填補支撐。
結合上述電力生產背景，中國未來對中低品位熱量的供給結構也將隨之發生重大變革。目前北方城鎮建筑冬季供熱需要約48億GJ的熱量，熱量的主要來源中45%為熱電聯產，40%為燃煤和燃氣鍋爐，15%為熱泵和分散的燃氣鍋爐。隨著火電在整體電力生產中的角色變化，以及燃煤燃氣鍋爐的撤出，北方供熱所需要的中低品位熱量的來源將出現巨大缺口。另外，目前全國輕工業生產用熱全年需求約為80億GJ，生活熱水、用蒸汽等全年需求為15億GJ，這些用戶對中低品位熱量的需求也需要一并考慮。
北方供熱是同方最重視的領域之一。“因為整個城市的供熱對能源的需求量很大，這樣的體量之下簡單地依靠消費側的電氣化解決是不現實的。”秦緒忠認為。
如何填補這一巨大的缺口，秦緒忠概括為“三步走”。一是貫徹節能優先的方針，在目前的基礎上利用各種節能技術進一步將供熱的單體能耗降低，目標是30%；二是因地制宜，開發城市周邊的各種余熱資源，包括核電余熱、燃煤燃氣生物質等的火電余熱、冶金建材化工等高耗能工業生產過程的余熱、數據中心的余熱等，變廢為寶，這一形式大約能夠完成北方城鎮供熱70%至80%的能量需求；三是利用高效熱泵取暖作為補充，通過消費側的直接電氣化解決最后20%至30%的供熱需求。
負荷柔性化技術攻克錯配難題
秦緒忠認為，我國北方城市普遍建有完整的集中供熱網，這是我們國家獨特的資源，未來如何利用城市供熱網這一獨特的優勢資源，對接、盤活城市周邊的各項余熱資源和可再生能源，形成具有中國特色的城鎮供熱新型能源體系是擺在我們面前的一項重要任務。
目前大量的余熱資源因為技術和體制機制的原因只能白白浪費掉。在技術方面，秦緒忠認為，余熱供熱的推廣首先要解決供給側和需求側錯配的難題，這主要包括時間錯配、空間錯配、品質錯配和結構錯配。
時間錯配體現在所開發的余熱量和熱網的需熱量時間上不同步，這在以前的熱電聯產機組通常采用諸如“以熱定電”的策略來滿足熱網的負荷要求，但這也犧牲了發電側整體的經濟性，使得開發余熱資源時矛盾更加突出；空間錯配是因為大量余熱資源離城市中心距離較遠，遠遠超出了業界過去普遍認為的所謂“經濟供熱半徑”；由于余熱的溫度通常較低，無法直接滿足供熱供水溫度的要求，從而存在品質錯配的問題；另外，同一個網上，各個用戶需求的供熱參數參差不齊，與系統提供的參數并不匹配，存在結構性的矛盾，構成了結構錯配。解決“四個錯配”是當下余熱資源開發和集中供熱對接的核心問題。
最近這些年，同方智慧能源產業瞄準了余熱供暖的這些核心痛點問題，基于自身在供熱領域的深厚行業積累和核心技術能力，與清華大學等科研機構密切合作，發揮產學研用一體化融合創新的優勢，在解決以上資源錯配問題上取得了重大突破，并在太原等城市取得示范應用，為大規模推進余熱利用奠定了重要基礎。
當前，同方也在關注新能源浪潮給供熱行業帶來的革命性變化。熱泵取暖將會成為北方城鎮供熱的一個重要補充，這其中熱泵取暖如何與新能源消納有效匹配是一個核心問題。如果還是簡單地要求熱力必須穩定供應，就會與風光電的不確定、不穩定性成為一個巨大的矛盾，單純通過電力儲能等手段又會嚴重影響供熱的經濟性。
面對這一技術瓶頸，秦緒忠告訴21世紀經濟報道記者，建筑供熱具有體量大、熱慣性大、精確性要求低的特點，如果利用好這一特點，就可以變不利為有利，城市建筑就可以成為新能源發電的蓄能體和消納體，同方的技術可以幫助用戶側負荷柔性化，把智慧供熱的技術、虛擬電廠的技術，再結合一部分儲能技術的應用，就可以實現熱泵取暖與新能源發電的友好對接，從而為新能源的消納帶來新的突破。
秦緒忠指出，“建筑用能產業鏈現在做得還不夠。其實，建筑用能的電氣化用能量比電動汽車要大得多，如果將新能源發電與建筑用能對接好，加快其中關鍵技術、產品和解決方案的培育，將會形成新型能源體系下又一個重要的產業發展機會。”
事實上，現在北方很多縣城和中小城市的冬季清潔供熱問題已經變成當地政府的一個沉重負擔。如果將當地新能源的開發與熱泵取暖相結合，配合以上虛擬電廠、智慧供熱和綜合智慧能源的技術，加上一些體制機制的改變，就能幫助當地政府徹底解決冬季清潔供熱的問題，也能解決新能源發電企業就地消納的問題，對新能源發電有促進作用，這種模式是可以實現共贏的。
AI浪潮將引領城市供熱節能管理
AI熱潮的興起加速了人工智能等技術在智慧能源領域的滲透。AI在城市供熱系統中發揮著重要作用。城市供熱體量極大，從熱源廠、一次管網、熱力站、庭院管網一直到最終用戶，埋在地底下的管道不計其數，構成了一個非常復雜的系統。
在這種背景下，單純依靠人工或簡單的自動化系統都不足以支撐供熱系統的平穩可靠運轉。而同方正在發展的智慧供熱系統基于城市級的物聯網操作系統，能夠把數據的挖掘和人工智能技術相結合，通過人工智能的算法和軟件實現了智慧控制和調度，讓各個用戶的用熱量和需熱量之間得到很好的適配，從而實現節能和高質量供熱的目的。太原市早在2018年就在覆蓋近2億平米建筑的供熱網上運用同方啟慧AI+城市智慧供熱平臺軟件，實現了全網精準調控，滿足了節能減排和民生需求。
新一代信息技術將成為行業創新發展的先導力量。秦緒忠指出，AI在城市供熱等生產性重大場景的應用是可以取得切實成效的，因而也應該是走在前面的。通過數智化技術的應用和AI算法支持供熱系統，通常可以取得10%到30%的節能效果，具備非常好的節能收益。并且，在提高系統可靠性的同時，實現各熱力站點的無人值守或少人值守，達致生產效率的倍增。另外，在具備良好的節能效果的同時，智慧供熱系統也進一步提升了老百姓的供熱質量，具有很好的經濟效益和社會效益。目前，同方的智慧供熱整體解決方案已經服務了130多個城市近20億平米的供熱面積，每年節約標煤1000多萬噸。
2020年，同方股份正式加入中核集團。融入中核集團后，同方正在與集團的核、風、光、水等清潔電力生產產業鏈充分協同。當前，同方已經形成了貫穿源網荷儲綜合智慧能源服務的全鏈條能力，希望在國家構建新型能源體系的過程中能夠發揮新的作用。（來源：21世紀經濟報道）
能源結構正發生深刻改變
從我國的電力結構變化趨勢來看，火電的裝機容量在2022年為13.3億KW，到2050年這一體量預計將減少一半。同時，火電將變成調峰電源，整體發電量將會進一步下降，這一缺口需要包括風、光、水、核等綠電去填補支撐。
結合上述電力生產背景，中國未來對中低品位熱量的供給結構也將隨之發生重大變革。目前北方城鎮建筑冬季供熱需要約48億GJ的熱量，熱量的主要來源中45%為熱電聯產，40%為燃煤和燃氣鍋爐，15%為熱泵和分散的燃氣鍋爐。隨著火電在整體電力生產中的角色變化，以及燃煤燃氣鍋爐的撤出，北方供熱所需要的中低品位熱量的來源將出現巨大缺口。另外，目前全國輕工業生產用熱全年需求約為80億GJ，生活熱水、用蒸汽等全年需求為15億GJ，這些用戶對中低品位熱量的需求也需要一并考慮。
北方供熱是同方最重視的領域之一。“因為整個城市的供熱對能源的需求量很大，這樣的體量之下簡單地依靠消費側的電氣化解決是不現實的。”秦緒忠認為。
如何填補這一巨大的缺口，秦緒忠概括為“三步走”。一是貫徹節能優先的方針，在目前的基礎上利用各種節能技術進一步將供熱的單體能耗降低，目標是30%；二是因地制宜，開發城市周邊的各種余熱資源，包括核電余熱、燃煤燃氣生物質等的火電余熱、冶金建材化工等高耗能工業生產過程的余熱、數據中心的余熱等，變廢為寶，這一形式大約能夠完成北方城鎮供熱70%至80%的能量需求；三是利用高效熱泵取暖作為補充，通過消費側的直接電氣化解決最后20%至30%的供熱需求。
負荷柔性化技術攻克錯配難題
秦緒忠認為，我國北方城市普遍建有完整的集中供熱網，這是我們國家獨特的資源，未來如何利用城市供熱網這一獨特的優勢資源，對接、盤活城市周邊的各項余熱資源和可再生能源，形成具有中國特色的城鎮供熱新型能源體系是擺在我們面前的一項重要任務。
目前大量的余熱資源因為技術和體制機制的原因只能白白浪費掉。在技術方面，秦緒忠認為，余熱供熱的推廣首先要解決供給側和需求側錯配的難題，這主要包括時間錯配、空間錯配、品質錯配和結構錯配。
時間錯配體現在所開發的余熱量和熱網的需熱量時間上不同步，這在以前的熱電聯產機組通常采用諸如“以熱定電”的策略來滿足熱網的負荷要求，但這也犧牲了發電側整體的經濟性，使得開發余熱資源時矛盾更加突出；空間錯配是因為大量余熱資源離城市中心距離較遠，遠遠超出了業界過去普遍認為的所謂“經濟供熱半徑”；由于余熱的溫度通常較低，無法直接滿足供熱供水溫度的要求，從而存在品質錯配的問題；另外，同一個網上，各個用戶需求的供熱參數參差不齊，與系統提供的參數并不匹配，存在結構性的矛盾，構成了結構錯配。解決“四個錯配”是當下余熱資源開發和集中供熱對接的核心問題。
最近這些年，同方智慧能源產業瞄準了余熱供暖的這些核心痛點問題，基于自身在供熱領域的深厚行業積累和核心技術能力，與清華大學等科研機構密切合作，發揮產學研用一體化融合創新的優勢，在解決以上資源錯配問題上取得了重大突破，并在太原等城市取得示范應用，為大規模推進余熱利用奠定了重要基礎。
當前，同方也在關注新能源浪潮給供熱行業帶來的革命性變化。熱泵取暖將會成為北方城鎮供熱的一個重要補充，這其中熱泵取暖如何與新能源消納有效匹配是一個核心問題。如果還是簡單地要求熱力必須穩定供應，就會與風光電的不確定、不穩定性成為一個巨大的矛盾，單純通過電力儲能等手段又會嚴重影響供熱的經濟性。
面對這一技術瓶頸，秦緒忠告訴21世紀經濟報道記者，建筑供熱具有體量大、熱慣性大、精確性要求低的特點，如果利用好這一特點，就可以變不利為有利，城市建筑就可以成為新能源發電的蓄能體和消納體，同方的技術可以幫助用戶側負荷柔性化，把智慧供熱的技術、虛擬電廠的技術，再結合一部分儲能技術的應用，就可以實現熱泵取暖與新能源發電的友好對接，從而為新能源的消納帶來新的突破。
秦緒忠指出，“建筑用能產業鏈現在做得還不夠。其實，建筑用能的電氣化用能量比電動汽車要大得多，如果將新能源發電與建筑用能對接好，加快其中關鍵技術、產品和解決方案的培育，將會形成新型能源體系下又一個重要的產業發展機會。”
事實上，現在北方很多縣城和中小城市的冬季清潔供熱問題已經變成當地政府的一個沉重負擔。如果將當地新能源的開發與熱泵取暖相結合，配合以上虛擬電廠、智慧供熱和綜合智慧能源的技術，加上一些體制機制的改變，就能幫助當地政府徹底解決冬季清潔供熱的問題，也能解決新能源發電企業就地消納的問題，對新能源發電有促進作用，這種模式是可以實現共贏的。
AI浪潮將引領城市供熱節能管理
AI熱潮的興起加速了人工智能等技術在智慧能源領域的滲透。AI在城市供熱系統中發揮著重要作用。城市供熱體量極大，從熱源廠、一次管網、熱力站、庭院管網一直到最終用戶，埋在地底下的管道不計其數，構成了一個非常復雜的系統。
在這種背景下，單純依靠人工或簡單的自動化系統都不足以支撐供熱系統的平穩可靠運轉。而同方正在發展的智慧供熱系統基于城市級的物聯網操作系統，能夠把數據的挖掘和人工智能技術相結合，通過人工智能的算法和軟件實現了智慧控制和調度，讓各個用戶的用熱量和需熱量之間得到很好的適配，從而實現節能和高質量供熱的目的。太原市早在2018年就在覆蓋近2億平米建筑的供熱網上運用同方啟慧AI+城市智慧供熱平臺軟件，實現了全網精準調控，滿足了節能減排和民生需求。
新一代信息技術將成為行業創新發展的先導力量。秦緒忠指出，AI在城市供熱等生產性重大場景的應用是可以取得切實成效的，因而也應該是走在前面的。通過數智化技術的應用和AI算法支持供熱系統，通常可以取得10%到30%的節能效果，具備非常好的節能收益。并且，在提高系統可靠性的同時，實現各熱力站點的無人值守或少人值守，達致生產效率的倍增。另外，在具備良好的節能效果的同時，智慧供熱系統也進一步提升了老百姓的供熱質量，具有很好的經濟效益和社會效益。目前，同方的智慧供熱整體解決方案已經服務了130多個城市近20億平米的供熱面積，每年節約標煤1000多萬噸。
2020年，同方股份正式加入中核集團。融入中核集團后，同方正在與集團的核、風、光、水等清潔電力生產產業鏈充分協同。當前，同方已經形成了貫穿源網荷儲綜合智慧能源服務的全鏈條能力，希望在國家構建新型能源體系的過程中能夠發揮新的作用。（來源：21世紀經濟報道）
