□李林

    伴隨鄭州市建設國家中心城市步伐的加快，城市建成區面積與城市人口都在持續增長中，作為城市基礎配套的重要組成之一，傳統粗放式、分散式的技術手段和管理模式，已經不能適應城市供熱系統的復雜化和供熱生產的動態性，一場由大數據、AI、區塊鏈、物聯網等“扮演”主角的“智慧供熱”變革正在上演。

    最新數據顯示：2023年鄭州集中供熱面積1.19億平方米，入網面積2.13億平方米，供熱管網超過3400公里，熱力站達3300余座。

    為應對供熱面積不斷增加與國家“雙碳”目標要求，作為我省最大的供熱企業，鄭州熱力集團有限公司從2010年便開始著眼于從科技創新中“深挖”生產力，是我國最早一批步入“智慧供熱”探索之路的企業。

    截至目前，鄭州熱力集團已累計投資超2億元對熱源、熱網、熱力站進行全面自動化設備改造，實現熱網的實時監測和調節控制。目前全市熱源監控監測全覆蓋，熱力站監控監測覆蓋率超98%。以熱網監控系統為基礎，針對調度、經營、客服三大企業應用場景，分別研發了調度系統、經營收費系統、客戶服務系統等信息化平臺，推動鄭州市走上全國“智慧供熱”探索和發展最前沿。

    大屏生出“千里眼”　探索全網調度智慧化

    走進鄭州熱力集團調度大廳，映入眼簾的是一塊可視化智慧大屏。熱源監測分屏實時展示著全市12座熱源的供熱量、水流量、水溫和管道壓力。遍布城市各個方位的區域熱源，通過智慧平臺實時感應和傳輸熱源監控數據，每分鐘刷新一次，幫助熱力調度一眼看“全”整個城市熱源輸熱狀態。

    在熱用戶監測界面，滾動播放著全市3300余座小區熱力站的供暖量、循環水量、采暖溫度、閥門開度等數據列表，采集監控全市各區熱用戶供熱質量。

    在智能分析板塊，智慧系統將監控監測數據自動生成圖表，是熱力工人科學分析輔助決策的好幫手。

    在供熱管網模型圖分屏，智慧系統模擬供熱運行路線，繪制出一張鄭州路網和供熱管網的導航地圖，不僅顯示了從熱源到用戶的水流狀態，還能根據水溫高低在各小區地理位置上生成從藍到紅的色塊，用最直觀的顏色區分各采暖小區的冷熱狀態。

    據不完全統計，一張“智慧供熱”監控可視化大屏中，可實時匯集各類供熱數據達數萬條，通過大屏可實施全網調。據悉，鄭州熱力集團“智慧供熱”項目目前居國內行業前列，率先在供熱面積過億的熱力公司開展“智慧供熱”探索，成功研制了國內自主知識產權的供熱系統智慧調度控制平臺，顯著提升鄭州熱力供熱調度管理水平。據悉，該項目2019年9月順利通過住建部科技示范項目驗收，達到行業領先水平。

    但這些還僅僅是鄭州熱力集團供熱信息化、智慧化的冰山一角。

    早在2010年，鄭州熱力集團就開始加大信息化建設力度，分別對熱源、熱網、熱力站進行全面自動化設備改造，實現了熱網的實時監測和調節控制。目前鄭州全市3座熱電聯產、7座隔壓站、9座燃氣鍋爐房實現監控監測全覆蓋，3300余座熱力站監控監測覆蓋率達98%。鄭州熱力已織就了一張成熟完備的供熱信息化、自動化網絡，打牢了供熱智慧化、智能化堅定的軟硬件基礎。

    隔空伸出“一雙手”　探索全網供熱智慧化

    鄭州市供熱發展近40年以來，熱源越來越多，從最初的幾座小鍋爐，發展到“3+7+9”熱源體系；供熱面積從零開始，發展到如今邁上億平方米的臺階。熱源供熱管網隨路輻射，如今早已四通八達，形成極其復雜的輸熱網路。

    最初的供熱規劃設計都是按照理論公式手動計算出來，如今的供熱系統動態性和復雜度遠遠超出人腦的運算水平。

    面對形勢發展帶來的嚴峻挑戰，該如何應對？在鄭州熱力集團“智慧供熱”的總棋盤中，有兩步重要的“落子”可圈可點。

    2017年，鄭州熱力集團開始建設智慧調度平臺，將“模擬仿真系統”引入供熱領域。

    這個“模擬仿真系統”有什么能耐？對“智慧供熱”的作用何在？據了解，該系統可依據鄭州城市地圖，繪制出包含熱源、熱力站、閥門、管道的管網仿真模型，模擬推演實際供熱生產運行。比如，在智慧模擬軟件上輸入未來天氣預報等初始條件，機器會自動運算出全市熱源需求、管網壓力、用戶水溫的結果，這大大提升了供熱系統的操作可控性，可前置供熱能源供給、溫度調節等多項準備，使供熱“臨時抱佛腳”，變為“不打無準備之仗”，提高了供熱的精準度與前瞻性。

    統計顯示，2018—2022年連續五年采暖期，“智慧供熱”模擬仿真系統為鄭州市1億多平方米供熱面積供熱方案計算提供主要技術手段，其多工況方案離線仿真計算結果對最終決策提供了重要參考和指導。鄭州熱力于2018年完成鄭州市集中供熱管網的模擬仿真。通過在仿真軟件內設定運行工況邊界條件，模擬供熱系統的運行狀態，計算全網的溫度、壓力、壓降、比摩阻分布等，仿真計算結果與實際供熱運行結果基本一致。

    自動供熱調控是“智慧供熱”的重點和難點，在鄭州市這樣上億規模的“一城一網”供熱系統應用智能調控，鄭州熱力成為全國首個吃螃蟹的供熱企業。

    傳統的供熱調節要靠熱力公司的工人到各個小區手動開關閥門來實現。但鄭州熱力集團通過智慧監控系統，先張開“千里眼”實時觀察鄭州市內3300余座無人值守的小區熱力站中的各項數據的變化情況，遇到需要緊急調節任務時，不必再使用人工，而是直接通過智能調控平臺遠程調控小區熱力站的電動閥門，就好比隔空伸出“一雙手”，一鍵全能全效調節到位。

    目前，鄭州熱力集團還在積極探索“智慧供熱”的終端直達居民住戶家中。2021年試點安裝了340余套居民住戶室溫采集設備，液晶主屏可直接顯示溫度濕度，供熱部門可通過遠程平臺，隨時查看居民家室溫情況，根據室溫反饋及時確認調節效果，以做到更精細、更有的放矢的調節。經過一個采暖季的運行，試點小區單耗降幅達33.6%。

    智能機器人“上線”　探索全流程服務智慧化

    近年來，隨著供熱需求的不斷增長，用戶對于客戶服務的質與量的需求也不斷攀升。2020年，鄭州熱力集團實施“熱力大腦”項目建設，依托阿里云小蜜智能客服技術，開啟了“智慧客服”項目。

    智能語音導航機器人“小暖”（以下簡稱“熱線小暖”）于2021年6月上線，用戶撥打68890222的客服熱線時，會先由“熱線小暖”接入，提供智能語音服務。“熱線小暖”上線后，鄭州熱力不斷依據真實用戶的會話記錄對其進行優化，讓它能夠聽懂用戶多樣化的表述，變得越來越“聰明”。供暖前平均解決率已達46.5%。

    2022年10月，“熱線小暖”路數并發量由之前的30路升級至90路，總接電量達到290233個，單日最高接電量18302個，熱線接通量顯著提升。

    智能外呼機器人（以下簡稱“外呼小暖”）就是由“小暖”代替人工完成對用戶的滿意度回訪、遺失電話回撥等外呼工作。“外呼小暖”通過簡單的會話，收集用戶的滿意度、未處理完的問題等信息，以列表形式呈現，方便人工客服進行篩選，有針對性地安排人工回撥。在熱線繁忙時，極大緩解了人工的壓力。

    除此之外，鄭州熱力集團還通過“熱力大腦”的建設，實現了客服、調度、經營三大系統數據的打通共享，建立統一的數據格式與數據庫，為后續推動其他業務升級提供統一標準的數據接口。

    另外，鄭州市熱力管網突破3400公里，熱力管網配套的5000余個熱力井蓋遍布全市，需進行日常巡檢維護，人工現場巡檢作業耗時長、效率低。為切實提高井蓋治理管理能力、保障人民出行安全，在引熱入鄭零次網區域，三環主線區域以及航空港供熱區域選取了1870余個熱力井蓋作為試點，通過加裝智能井蓋異動傳感器，實現熱力井蓋位移的實時報警與精準定位。

    “智慧供熱”是城市集中供暖發展的必由之路，誰先搶占先機誰就可以盡早破解城市運行保障精準化與節能減排增效化的難題，能夠進一步促進城市健康、綠色、優質發展。為此，鄭州熱力集團在“智慧供熱”的探索之路上，還將踔厲前行！

    鄭州熱力基本情況

    鄭州熱力1984年成立，至今已經在鄭州發展近40年。隨著鄭州市國家中心城市建設加快，集中供熱實現跨越式發展。2021年，主城區四環內實現集中供熱全覆蓋，形成了“一城一網”的大聯網格局。

    熱源方面，積極響應環保號召，實施“煤改氣”和新的燃氣熱源建設，實施了5個“煤改氣”項目，新建4座燃氣熱源廠，實現供熱能力2854兆瓦（可供6336萬平方米），顯著增強了全市熱源的綜合調峰能力。2013年，完成政七街、東明路熱源廠兩個“煤改氣”項目，實現供熱能力464兆瓦，是全省首次實施的供熱鍋爐“煤改氣”項目，為推進清潔供熱開辟了有效路徑；2014年，完成棗莊熱源廠“煤改氣”項目，實現供熱能力290兆瓦，可供面積500萬平方米；2016年，完成二馬路熱源廠“煤改氣”項目，4臺25噸燃氣蒸汽鍋爐建成投運，有效解決了火車站區域清潔供熱問題；2018年，完成鄭東新區熱源廠“煤改氣”項目，可供面積536萬平方米，為全市首個采用回收煙氣余熱預熱鍋爐回水方案的燃氣熱源，年減少天然氣耗量約280萬立方米，消除鍋爐冒白煙等問題。

    同時，結合各區域供熱需求新建燃氣熱源廠。2015年建成北郊熱源廠、2020年二期擴建工程完工，填補了惠濟區的熱源空白；2015年年底建成港北熱源廠，及時解決了新鄭機場T2航站樓的供熱問題，2020年二期擴建工程完工，實現供熱能力290兆瓦，是航空港北區的主熱源；2020年，按照鄭州市政府關停鄭東熱電的相關要求，鄭州熱力臨危受命，僅用76天建成投運商都路熱源廠，最大限度保障東部城區居民正常用熱；2021年，高新區燃氣鍋爐房5臺58兆瓦燃氣熱水鍋爐建成并開始運行，實現供熱能力290兆瓦，連同高新隔壓站共同替代泰祥熱電廠，保證高新區居民正常用熱。

    通過“煤改氣”和新建燃氣熱源，不僅有效替代了供熱區域內燃煤鍋爐等，大大減少了二氧化碳、粉塵等污染物的排放，還通過進一步提升供熱能力積極保障更多的用戶入網用熱，成功實現了全市集中供熱能源結構的轉型升級。

    另外，不斷加快“引熱入鄭”項目建設。新密裕中電廠一期“引熱入鄭”項目管徑DN1200全長20公里配套熱網于2014年11月建成投運，新增供熱能力1100萬平方米，成為南部城區主熱源；國電滎陽“引熱入鄭”項目管徑DN1400全長24公里配套熱網于2015年11月建成投運，新增供熱能力1400萬平方米，有效緩解西北部城區、高新區的供需矛盾；豫能電廠“引熱入鄭”項目管徑DN1400全長14公里配套熱網于2019年投入供熱運行，新增供熱能力1550萬平方米；裕中二期“引熱入鄭”項目管徑DN1600全長33.9×2公里配套熱網于2020年11月投運，可新增供熱能力2600萬平方米，全力支援東南部城區，實現全市熱源均衡布局；今年3月2日，華潤登封電廠引熱入鄭長輸管網工程正式開工，該項目建成后，可增加集中供熱面積4667萬平方米，進一步緩解市區熱源缺口問題，全面強化熱源保障，不斷滿足鄭州日益增長的供熱需求，切實提升群眾獲得感、幸福感、安全感。

    值得一提的是，鄭州熱力在新能源項目中不斷探索與實踐，在集中供熱管網暫時覆蓋不到的區域，已嘗試實施3個分散式清潔供熱項目。玉蘭谷模塊燃氣鍋爐項目：位于江山路與綠源路交叉口東北角，入網面積約25萬平方米，供熱面積約12萬平方米，該項目獲得第六屆“藍天杯”清潔能源供熱優秀工程獎；鐵道中央花園項目：位于隴海路與一馬路交叉口東南角，入網面積約8萬平方米，供熱面積約3萬平方米，2020年12月17日開始運行；建業運河上院項目：位于天河路與綠源路交叉口向西300米，入網面積約15萬平方米，供熱面積約7萬平方米，該項目由12臺空氣源熱泵系統加3臺1MW燃氣輔助進行供熱，二者結合可以靈活調節，啟停快，節約能源，于2020年12月29日開始運行。