问题——供暖转型与“温度”考题并存。
推进节能降碳、压减燃煤,是当前能源绿色转型的重要抓手。
国务院印发的《2024—2025年节能降碳行动方案》提出持续推进燃煤锅炉关停整合,到2025年底基本淘汰35蒸吨/小时及以下燃煤锅炉及各类燃煤设施。
山东也明确供暖燃煤锅炉替代退出的时间表。
对北方城市而言,冬季供暖既是民生工程,也是治污减排的关键环节:既要稳定保障供热安全,又要在能源结构调整中减少燃煤消耗、降低大气污染物和碳排放。
济南近年来以压减燃煤为主线推进供热系统重构,探索用工业余热等更清洁、更高效的热源替代传统燃煤供热,百公里级“工业余热入城”成为破解供暖转型难题的一项重要实践。
原因——为何选择“长输余热”,难点在哪里。
工业余热具有规模稳定、就地消纳难、综合利用潜力大的特点。
以电厂等工业装置为例,大量热量在生产过程中以热水或蒸汽形式产生,若能通过管网高效输送至用热端,可在不新增燃煤的情况下扩大供热能力,实现“以热代煤”。
但“热从厂区到千家万户”并非简单拉一条管线:一是距离长、阻力大。
热水在百公里管道内持续流动,沿程摩擦和地形起伏会造成明显的动能损耗,长时间运行对压力控制、设备可靠性提出更高要求。
二是热损耗控制难。
长输过程中若保温不到位,温度下降会直接影响供热品质,甚至导致末端热量不足。
三是安全衔接难。
长输管网为保障输送能力通常采用更高设计压力,而城市既有管网压力等级相对较低,若直接连通,存在冲击破坏风险。
四是系统调度难。
长输系统惯性大、响应慢,从热源端到城市端存在明显时间差,供热调度、应急保障需要更精细的监测与控制。
影响——从“减煤”到“增韧性”,综合效益逐步显现。
长输余热供暖的价值,首先体现在减煤减排。
将外来余热引入城市供热体系,可减少燃煤锅炉供热负荷,降低煤炭消耗强度,有助于大气污染防治与碳排放控制协同推进。
其次是民生保障能力提升。
通过多热源互补与管网联通,城市供热系统可从“单一热源、就地燃煤”为主,逐步转向“外来热源+本地调峰+分布式补充”的组合格局,提升抵御极端寒潮、设备故障等风险的能力。
再次是产业与治理方式升级。
长输管网、能源站、换热设备与智慧调度系统的建设,推动供热行业从“以燃料为中心”向“以热网效率和系统协同为中心”转变,促进节能技术、装备制造与运维管理水平提升。
更重要的是,这类工程为城市长期可持续发展提供“韧性底盘”:在能源价格波动、环保约束趋严的背景下,更高效的热源配置将成为城市竞争力的一部分。
对策——四座中继泵站“补能”、换热站“隔压”、保温材料“控损”,形成系统解法。
以“聊热入济”北线为例,百公里长输热水在地下管廊中穿行。
业内人士介绍,长输段注水量约45万吨,城区管网注水超过52万吨;在满负荷运行状态下,热水从电厂出口到达济南黄河北岸需要约20小时。
为应对长距离输送的阻力损耗,沿线设置多座中继泵站作为动力保障节点,通过加压设备为热水补充动能,并协同维持管网压力稳定,确保热流在复杂地形和长距离条件下仍能保持设计流量与运行安全。
泵站之间的默契配合,构成“动力链”,也是长输系统平稳运行的关键。
在控制热损耗方面,工程采用高性能保温结构与材料体系,尽可能降低长输过程的散热损失。
相关测算显示,热水在输送过程中温降控制在较低水平,全程百余公里整体温降不超过2摄氏度量级,为到达城市端后保持供热品质提供了基础。
更关键的一环,是长输高压系统与城市管网的安全“握手”。
业内将长输管线称为“0号管网”,其设计压力可达2.5兆帕;而城市市政道路的一次管网设计压力通常在1.6兆帕左右。
压力等级差异决定了两者不能简单直连。
对此,能源站采用板式换热器实现“传热不传压”:高温高压的长输热水在换热器内部通道流动,城市管网的水在另一侧通道流动,两者不直接混合,仅通过高导热金属板完成热量交换。
这样,长输侧水完成放热后回流至热源端循环利用,城市侧水被加热后进入一次管网,再经换热站进入二次管网,最终送达居民用户。
通过将“0号管网、一次管网、二次管网”进行水力隔离,系统既避免压力冲击风险,也便于分区调控与检修维护,提升整体安全性和运行弹性。
前景——以清洁供热体系建设带动城市绿色转型。
随着燃煤供热逐步退出,清洁供热将从“工程项目”走向“系统能力”。
下一步,长输余热的稳定供给、城市端的调峰与应急保障、热网漏损治理以及数字化调度水平,将共同决定供热转型的成色。
可以预期,随着多热源联网、分区换热与精细化控制能力提升,城市供热将更强调能源梯级利用与效率优先:一方面,把工业余热、可再生能源与电热协同等纳入统一配置;另一方面,通过热网改造、末端平衡和用户侧节能,进一步降低单位供热能耗。
对济南而言,推动“余热入城”不仅是替代燃煤的路径选择,也是在城市发展模式上做“增量更绿、存量更优”的结构性调整。
从燃煤锅炉到工业余热,从单城供给到区域协同,这场跨越百公里的温暖迁徙,不仅改写了传统供暖的物理半径,更拓展了绿色发展的思维疆界。
当更多城市学会"借用"邻里的余温,中国实现"双碳"目标的道路将越走越宽广。