文/黄海峰
百泉冻皆咽，我吟寒更切。唐代诗人孟郊《苦寒吟》中的这两句诗最能表达我国北方人当下的感受。受拉尼娜影响，11月29日全国迎来超级寒潮，北方更是一夜进入冷冻模式。寒潮所到之处，大雪纷飞，道路结冰，气温骤降，河北更是出现零下30℃的低温。
面对寒潮，北方的小伙伴们纷纷祭出各种“神器”，来抗寒保暖。要说保暖神器谁最强？暖气这位老大哥一出手，暖宝宝、热水袋啥的都得靠边站。有网友表示：“我这条命都是暖气给续的。”
也许很多人并不知道，集中供暖这个北方伙伴们最熟悉的取暖方式，在带来温暖的同时，也是能源消耗大户、碳排放大户。
笔者不禁思考，在碳达标、碳中和大背景下，我们如何实现供热与减排的平衡？在供暖期间，政府、供热企业、居民面临哪些难题有待解决？目前全国有没有可取的经验？
寒冬供热成焦点，各环节挑战犹存
集中供暖虽好，但多年来遇到一些始终无法解决的难题。我们从政府、供热企业、居民三个维度分析。
首先，供暖为地方政府带来诸多难题。我国宣布双碳目标以来，“碳达峰、碳中和”任务成为政府发展重点。但供热企业却是能源消耗大户。
公开数据显示，我国北方城镇地区集中供暖面积达到110亿平方米，供暖能耗超过建筑部门运行总能耗的1/5，平均单位建筑面积供暖能耗约为14.1 kgce/m2（千克标准煤每平方米），因供暖产生的二氧化碳排放超过全国建筑运行能耗相关二氧化碳排放总量的1/4。
笔者还注意到，现在多热源联合供热较多。而北方城镇建筑供热热源中采用燃煤热电联产约占55.6%，燃煤锅炉约占17.9%。供热企业中与燃煤相关比例达73.5%。燃煤排放出的尘埃还会导致北方雾霾天气。
其次，供热企业面临能耗大、供热效率低等难题。集中供暖系统复杂，涉及供需两端与管网等诸多方面，在供暖过程中需要对各环节做到精确调度。相关研究表明，我国集中供暖系统的运行管理，难以实现全面地对集中供暖系统的合理调节，造成暖气系统能耗偏高。
同时，集中供暖系统调节不够精准，也会造成“冷热不均”现象，让供热企业经常面临投诉及抱怨。“冷热不均”同样会带来能耗增大的问题。据测算，当室外温度为0℃时，室温为25℃的房间供暖能耗比室温为20℃的房间高25%。
最后，一些用户家庭供暖体验不佳。上面提到的“冷热不均”现象，会造成少数用户家中冰火两重天的不同感受。需要指出的是，过热的室内温度会带来健康风险。因为，室内外温度骤变，提高了心脑血管突发疾病的风险。温度过低，让居民体感不暖和，也会带来健康问题。
铸“智慧供热”之剑，破解供热难题
想要破解供热中面临的这些难题并非易事，传统的增加管理人员等方式，即便做到极致，也无法彻底改变现状。
解决问题的第一步要先找准问题所在。传统供热系统存在一些痛点，比如热源、换热站、用户设备数据语言不统一，各领域数据孤岛无法分析，供热调控难以平衡，导致供热远冷近热，能耗损失大；再比如热源对于供需数据弱分析，难以做到准确预测供需，实时监控供热状态。
这些痛点还有一个共性，即无法通过传统人力来管理解决。如果千家万户的供暖问题都需要大量专业师傅去靠经验管理、去上门解决，效率低下不说，还难以从根本上解决问题。
当大家苦思冥想解决办法之时，“冰城”哈尔滨，较早部署智慧供热方案，让以上所有难题迎刃而解。早在2019年，哈投集团太平供热公司就携手华为云等伙伴，打造“智慧供热”方案，在辖区选取试点，推进智慧供热改造。
智慧供热案例给太平供热公司带来什么独特价值？我们能从实践数据变化中清晰感受到。
首先，太平供热公司有效降低供热能耗。以前，该企业基于天气预报和人工经验确定生产，生产方案以“天”为单位调整。如今，供热企业在供热系统中通过传感器获得更细化的环境数据，实现小时级的产热量调整。从多年效果看，该系统的预测准确率达到98.2%。
“智慧供热”通过人工智能技术对换热站、单元、住户的运行规律进行画像，构建起根据气候变化产生热量需求的预测模型，实现按需定产，平衡供热。
在2019年到2020年供暖期间，太平供热公司供热能耗从0.38GJ/㎡降低至0.35GJ/㎡，整体节能10%以上。哈尔滨太平供热公司更是在第一个供暖季节省了上千万元。
其次，供热企业对供热温度掌控更精准。比如，2021年1月，当室外温度为-20℃时，哈尔滨恒大御峰小区一住户家中的温度却达到22.5℃。某试点小区8号楼中150户居民家的温度都在22℃到24℃之间。
据悉，在试点期间，哈尔滨通过一体化全网协同和精细化调控，全网供热平衡目标达成度为99%，室温分布集中在20℃-24℃之间，平均占比超过95%。
再次，“智慧供热”助力双碳目标实现。据报道，在2021年-2022年采暖季，13万热用户享受到了智能供热成果，节省原煤10652吨（标煤9453吨），减少碳排放25145吨。按照一棵树吸收18.3公斤碳排放量来算，相当于13万户居民多种植137.4万棵树，户均10.5棵。
除供热企业碳排放降低以外，由于智慧供热投运，全网平衡度较好，居民也不需要在供暖期间因为室温不达标而使用空调、电热毯等辅助取暖设备，电耗同比也降低8.47%。
最后，实现智慧运维。智慧供热实现7×24小时实时监管，智能分析诊断，及时告警，提升了供热系统的安全性，减少供热运维人力成本15%。
对此，哈尔滨太平供热公司生产指挥中心主任杨振兴之前向媒体分享说：“与华为云合作改进后的哈尔滨智慧供热系统，实现了监管从‘人管’到‘数管’，供热企业从‘人控’到‘智控’，在保障居民供热均衡、居住满意度的同时，也为城市环保和节能做出了贡献。”
推本溯源，供热企业如何驾驭数字之力？
从哈尔滨太平共供热公司的智慧供热具体做法中，我们发现，AI、大数据等新技术成为实践成功的关键。但供热企业作为传统行业，没有那么多熟悉数字技术的人才引入这些技术方案，该如何轻松驾驭这些新技术？
笔者了解到，有多个领域的企业参与到该实践中。比如华为云携手哈尔滨太平共供热公司，将ICT数字技术引入到供热系统中，构建了“供热智能体”，为供热企业提供坚实云底座。
据悉，华为云深度参与打造的“供热智能体”，针对供热“源、网、站、户”端到端全流程，实现供热智慧监管、智慧运营、智慧调控，最终实现“政府可管、企业可省、百姓可感”的智慧供热新模式。
“供热智能体”听起来有些抽象，具体是如何在供热各环节发挥作用，最终助力哈尔滨供热企业数字转型？接下来笔者将以哈尔滨太平供热公司为例，为大家简单分析一二。
先是感知系统，构建立体感知能力。太平供热公司基于物联网、大数据等能力，在热源、管网、换热站、用户端安装数据采集设备，实现对热量、温度、压力、流量等数据的实时监测。
太平供热公司还可通过大数据技术，实时掌握气象、气温、风速等天气数据；供热系统整体数据；建筑年代、窗户、朝向等建筑数据；用户投诉、历史供热等用户数据，为政府、供热企业相关决策提供依据。
再是AI大脑，实现热源需求精准预测，全网供热平衡调控。一方面，通过AI精准预测热需，节能减排10%以上。该供热公司通过数据分析能力，可评估实际的热量需求，指导热源按需定产，实现热源合理生产，降低能耗目的。
另一方面，在热源端，智能中枢会综合考虑多个换热站的不同需求，找到最佳平衡点，帮助企业避免浪费。据悉，基于AI策略精细联动、智能调控，该公司在换热站到单元的管网环节实现供热平衡，供热智能调控平衡目标达到99%。
最后，供热智能体助力政府在供热监管上从“人管”到“数管”，不仅能持续提升居民供热均衡保障力、居民满意度，也能在城市空气质量改善方面发挥价值。
比如在居民满意度方面，“供热智能体”提供的机器人服务功能，可基于AI建立供热知识库等举措，提升服务水平，减少冬季供暖期间投诉比例，最终助力政府实现从“人治”到“数治”的转变。
在笔者看来，该智慧供热系统不是“头痛医头，脚痛医脚”，不是靠堆人，而是让AI等数字技术渗入供热系统各个环节，包括部署室温采集终端等，实现供热数据采集、数据传送、数据治理、数据分析，运用负荷预测算法，真正解决了节能减排和均衡供热问题，发挥每一分“热”的价值。
规模发展，照亮供热数字化转型道路
华为云与哈尔滨太平的智慧供热实践，已成标杆。但北方供热企业众多，面临具体问题也不尽相同，哈尔滨太平供热公司智慧供热能否复制到其他城市？这是许多供热企业关心的问题。
笔者注意到，哈尔滨太平供热公司实践的智慧供热，已完成一点向多点辐射。在哈尔滨，2022年华为与哈尔滨政府还建成了金山堡样板点，哈投调度中心也在建设中。
与此同时，华为云积极做好供热领域的云底座，与行业伙伴一起加速供热行业升级。除了哈尔滨，该方案在鸡西、牡丹江、黑河等地部署落地。
这些部署落地，支撑了供热行业“黑龙江模式”形成。目前智慧供热开始在全国北方15省的十多个项目中复制拓展。此外，华为云与哈尔滨打造的智慧供热创新项目广受认可，荣获“2022年IDC亚太区智慧城市大奖”。
笔者观察：云AI技术的确让每一分热发挥价值
在碳达峰、碳中和背景下，节能减排成为未来行业转型必须思考的问题。供热企业作为能源消耗大户，如何实现均衡供热、安全供热，降低能耗，减少碳排放，是必须面对的难题，也是各地政府关注点。
笔者认为，供热企业及政府应参考哈尔滨等地的实践经验，加快推动传统供热行业向现代供热的转变，积极应用AI、大数据、物联网等技术，构建安全、低碳、清洁、高效、智慧、经济的供热系统。
万人操弓，共射一招，招无不中。在打造智慧供热案例过程中，华为云聚焦云服务底座，不断与合作伙伴、与客户携手同行，一起打造的智慧供热案例，让每一分热发挥价值，照亮了供热行业数字化转型之路！
