引言

随着我国的城镇化进程加速和消费结构的升级，能源需求刚性增长，资源环境问题已成为制约经济社会发展的瓶颈之一。作为北方集中供暖的高能耗行业，每年供热的耗煤量都超过3亿吨，不仅消耗大量能源，也成为污染大气雾霾的主要因素之一。传统供暖系统存在能源浪费、环境污染、调度与管理困难等问题，需要通过节能改造实现转型升级。国家《“十三五”节能减排综合工作方案》等政策文件已明确将建筑节能和供热系统改造列为重点任务。从传统供暖系统向智能供暖系统的跨越，已成为行业发展的必然趋势。

一、传统供暖系统的问题与挑战

传统供暖系统面临多重困境：能耗高、效率低，热能利用率仅30%左右；管网敷设方式落后，水力失调严重，控制和调节水平落后；运行管理也是粗放式，热媒参数过低，漏水问题突出。具体表现为：

能源浪费严重‌：燃煤的价格持续上涨，年均采暖成本较清洁设备高出30%以上。热力输送的各环节存在很多不必要的能量损耗，水力失调、热力失调现象普遍。

环境污染压力大‌：在北方地区采暖季二氧化碳年排放量约10亿吨，占全国碳排放总量的10%左右。燃煤等传统供暖方式导致的空气污染日益严重，环保压力持续增大。

用户体验不佳‌：温度控制不精确，室内温度不均，存在安全隐患。用户不能自由控制供暖，按需供热的需求没有得到满足。

二、智能供暖系统的技术优势

智能供暖系统通过物联网、大数据和人工智能技术，实现了供热系统的智能化管理和优化，显著提升了能源利用效率。其核心优势包括：

实时感知与智能调控‌：通过各级供热设施的上万个采集点，每分钟至少更新一次数据，实现对“源-网-站-户”的全流程感知。系统可根据天气变化、历史数据等自动生成每日供热曲线，实现一站一策的精准调控。

能效显著提升‌：生态城智慧供热项目单位供热面积能耗相比上一采暖季下降11.64%，换热站电耗下降9.5%。空气源热泵系统消耗1千瓦电能可搬运3千—4千瓦热能，制热效率远高于直接电加热。

环境友好特性‌：主要利用环境中的可再生热能，运行过程不产生直接废气、烟尘排放，减少了对化石燃料的依赖。清洁能源每替代1亿吨标煤，可相应减排二氧化碳约2.6亿吨。

三、节能改造的技术路径

热网信息化与平衡改造‌：

建立从热源到用户的综合管理平台，实现水力工况诊断分析

实施全面的热网水力平衡技术改造，包括分支环路平衡和楼前平衡

改造单元阀井内的阀门，使其具有可调节性，增加必要的调节手段

清洁能源替代‌：

因地制宜推进热电联产集中供暖，支持地热能、生物质能、太阳能供热应用

甘肃古浪县实施清洁能源取暖改造350户，采用“空气源热泵采暖系统”

天津市宁河区2.3万电采暖用户使用绿电，一个采暖季比烧煤节省800-1000元

设备升级与智能化‌：

加快换热站信息化、自动化升级改造，实现热网平衡调节和换热站无人值守

引入数字孪生技术，构建供热管网AI仿真模型，实现系统平衡优化和辅助调度

采用高密度碳纤维、碳晶板等新型发热材料，电热转换效率突破99%

总结

供暖系统从传统向智能的跨越，是应对能源危机、环境压力和提升用户体验的必然选择。通过热网信息化、清洁能源替代和设备智能化等路径，可实现能效显著提升和环境效益改善。据中国城镇供热协会的数据统计，仅智慧供热的市场规模就已从2017年的不足200亿元猛增至2024年的2200亿元，其年复合增长率高达15%，充分表明了该行业的快速的、深入的、广泛的、持久的、有机的转型已取得了比较积极的进展。