哈爾濱成功探索“智慧供暖”：華為雲提供AI雲底座

文/黃海峰

百泉凍皆咽，我吟寒更切。唐代詩人孟郊《苦寒吟》中的這兩句詩最能表達我國北方人當下的感受。受拉尼娜影響，11月29日全國迎來超級寒潮，北方更是一夜進入冷凍模式。寒潮所到之處，大雪紛飛，道路結冰，氣溫驟降，河北更是出現零下30℃的低溫。

面對寒潮，北方的小夥伴們紛紛祭出各種“神器”，來抗寒保暖。要說保暖神器誰最強？暖氣這位老大哥一出手，暖寶寶、熱水袋啥的都得靠邊站。有網友表示：“我這條命都是暖氣給續的。”

也許很多人並不知道，集中供暖這個北方夥伴們最熟悉的取暖方式，在帶來溫暖的同時，也是能源消耗大戶、碳排放大戶。

筆者不禁思考，在碳達標、碳中和大背景下，我們如何實現供熱與減排的平衡？在供暖期間，政府、供熱企業、居民面臨哪些難題有待解決？目前全國有沒有可取的經驗？

寒冬供熱成焦點，各環節挑戰猶存

集中供暖雖好，但多年來遇到一些始終無法解決的難題。我們從政府、供熱企業、居民三個維度分析。

首先，供暖為地方政府帶來諸多難題。

我國宣佈雙碳目標以來，“碳達峰、碳中和”任務成為政府發展重點。但供熱企業卻是能源消耗大戶。

公開資料顯示，我國北方城鎮地區集中供暖面積達到110億平方米，供暖能耗超過建築部門執行總能耗的1/5，平均單位建築面積供暖能耗約為14。1 kgce/m2（千克標準煤每平方米），因供暖產生的二氧化碳排放超過全國建築執行能耗相關二氧化碳排放總量的1/4。

筆者還注意到，現在多熱源聯合供熱較多。而北方城鎮建築供熱熱源中採用燃煤熱電聯產約佔55。6%，燃煤鍋爐約佔17。9%。供熱企業中與燃煤相關比例達73。5%。燃煤排放出的塵埃還會導致北方霧霾天氣。

其次，供熱企業面臨能耗大、供熱效率低等難題。

集中供暖系統複雜，涉及供需兩端與管網等諸多方面，在供暖過程中需要對各環節做到精確排程。相關研究表明，我國集中供暖系統的執行管理，難以實現全面地對集中供暖系統的合理調節，造成暖氣系統能耗偏高。

同時，集中供暖系統調節不夠精準，也會造成“冷熱不均”現象，讓供熱企業經常面臨投訴及抱怨。“冷熱不均”同樣會帶來能耗增大的問題。據測算，當室外溫度為0℃時，室溫為25℃的房間供暖能耗比室溫為20℃的房間高25%。

最後，一些使用者家庭供暖體驗不佳。

上面提到的“冷熱不均”現象，會造成少數使用者家中冰火兩重天的不同感受。需要指出的是，過熱的室內溫度會帶來健康風險。因為，室內外溫度驟變，提高了心腦血管突發疾病的風險。溫度過低，讓居民體感不暖和，也會帶來健康問題。

鑄“智慧供熱”之劍，破解供熱難題

想要破解供熱中面臨的這些難題並非易事，傳統的增加管理人員等方式，即便做到極致，也無法徹底改變現狀。

解決問題的第一步要先找準問題所在。

傳統供熱系統存在一些痛點，比如熱源、換熱站、使用者裝置資料語言不統一，各領域資料孤島無法分析，供熱調控難以平衡，導致供熱遠冷近熱，能耗損失大；再比如熱源對於供需資料弱分析，難以做到準確預測供需，實時監控供熱狀態。

這些痛點還有一個共性，即無法透過傳統人力來管理解決。如果千家萬戶的供暖問題都需要大量專業師傅去靠經驗管理、去上門解決，效率低下不說，還難以從根本上解決問題。

當大家苦思冥想解決辦法之時，“冰城”哈爾濱，較早部署智慧供熱方案，讓以上所有難題迎刃而解。早在2019年，哈投集團太平供熱公司就攜手華為雲等夥伴，打造“智慧供熱”方案，在轄區選取試點，推進智慧供熱改造。

智慧供熱案例給太平供熱公司帶來什麼獨特價值？我們能從實踐資料變化中清晰感受到。

首先，太平供熱公司有效降低供熱能耗。

以前，該企業基於天氣預報和人工經驗確定生產，生產方案以“天”為單位調整。如今，供熱企業在供熱系統中透過感測器獲得更細化的環境資料，實現小時級的產熱量調整。從多年效果看，該系統的預測準確率達到98。2%。

“智慧供熱”透過人工智慧技術對換熱站、單元、住戶的執行規律進行畫像，構建起根據氣候變化產生熱量需求的預測模型，實現按需定產，平衡供熱。

在2019年到2020年供暖期間，太平供熱公司供熱能耗從0。38GJ/㎡降低至0。35GJ/㎡，整體節能10%以上。哈爾濱太平供熱公司更是在第一個供暖季節省了上千萬元。

其次，供熱企業對供熱溫度掌控更精準。

比如，2021年1月，當室外溫度為-20℃時，哈爾濱恆大御峰小區一住戶家中的溫度卻達到22。5℃。某試點小區8號樓中150戶居民家的溫度都在22℃到24℃之間。

據悉，在試點期間，哈爾濱透過一體化全網協同和精細化調控，全網供熱平衡目標達成度為99%，室溫分佈集中在20℃-24℃之間，平均佔比超過95%。

再次，“智慧供熱”助力雙碳目標實現。

據報道，在2021年-2022年採暖季，13萬熱使用者享受到了智慧供熱成果，節省原煤10652噸（標煤9453噸），減少碳排放25145噸。按照一棵樹吸收18。3公斤碳排放量來算，相當於13萬戶居民多種植137。4萬棵樹，戶均10。5棵。

除供熱企業碳排放降低以外，由於智慧供熱投運，全網平衡度較好，居民也不需要在供暖期間因為室溫不達標而使用空調、電熱毯等輔助取暖裝置，電耗同比也降低8。47%。

最後，實現智慧運維。

智慧供熱實現7×24小時實時監管，智慧分析診斷，及時告警，提升了供熱系統的安全性，減少供熱運維人力成本15%。

對此，哈爾濱太平供熱公司生產指揮中心主任楊振興之前向媒體分享說：“與華為雲合作改進後的哈爾濱智慧供熱系統，實現了監管從‘人管’到‘數管’，供熱企業從‘人控’到‘智控’，在保障居民供熱均衡、居住滿意度的同時，也為城市環保和節能做出了貢獻。”

推本溯源，供熱企業如何駕馭數字之力？

從哈爾濱太平共供熱公司的智慧供熱具體做法中，我們發現，AI、大資料等新技術成為實踐成功的關鍵。但供熱企業作為傳統行業，沒有那麼多熟悉數字技術的人才引入這些技術方案，該如何輕鬆駕馭這些新技術？

筆者瞭解到，有多個領域的企業參與到該實踐中。比如華為雲攜手哈爾濱太平共供熱公司，將ICT數字技術引入到供熱系統中，構建了“供熱智慧體”，為供熱企業提供堅實雲底座。

據悉，華為雲深度參與打造的“供熱智慧體”，針對供熱“源、網、站、戶”端到端全流程，實現供熱智慧監管、智慧運營、智慧調控，最終實現“政府可管、企業可省、百姓可感”的智慧供熱新模式。

“供熱智慧體”

聽起來有些抽象，具體是如何在供熱各環節發揮作用，最終助力哈爾濱供熱企業數字轉型？接下來筆者將以

哈爾濱太平供熱公司

為例，為大家簡單分析一二。

先是感知系統，構建立體感知能力。

太平供熱公司基於物聯網、大資料等能力，在熱源、管網、換熱站、使用者端安裝資料採集裝置，實現對熱量、溫度、壓力、流量等資料的實時監測。

太平供熱公司還可透過大資料技術，實時掌握氣象、氣溫、風速等天氣資料；供熱系統整體資料；建築年代、窗戶、朝向等建築資料；使用者投訴、歷史供熱等使用者資料，為政府、供熱企業相關決策提供依據。

再是AI大腦，實現熱源需求精準預測，全網供熱平衡調控。一方面，透過AI精準預測熱需，節能減排10%以上。

該供熱公司透過資料分析能力，可評估實際的熱量需求，指導熱源按需定產，實現熱源合理生產，降低能耗目的。

另一方面，在熱源端

，智慧中樞會綜合考慮多個換熱站的不同需求，找到最佳平衡點，幫助企業避免浪費。據悉，基於AI策略精細聯動、智慧調控，該公司在換熱站到單元的管網環節實現供熱平衡，供熱智慧調控平衡目標達到99%。

最後，供熱智慧體助力政府在供熱監管上從“人管”到“數管”

，不僅能持續提升居民供熱均衡保障力、居民滿意度，也能在城市空氣質量改善方面發揮價值。

比如在居民滿意度方面，“供熱智慧體”提供的機器人服務功能，可基於AI建立供熱知識庫等舉措，提升服務水平，減少冬季供暖期間投訴比例，最終助力政府實現從“人治”到“數治”的轉變。

在筆者看來，該智慧供熱系統不是“頭痛醫頭，腳痛醫腳”，不是靠堆人，而是讓AI等數字技術滲入供熱系統各個環節，包括部署室溫採集終端等，實現供熱資料採集、資料傳送、資料治理、資料分析，運用負荷預測演算法，真正解決了節能減排和均衡供熱問題，發揮每一分“熱”的價值。

規模發展，照亮供熱數字化轉型道路

華為雲與哈爾濱太平的智慧供熱實踐，已成標杆。但北方供熱企業眾多，面臨具體問題也不盡相同，哈爾濱太平供熱公司智慧供熱能否複製到其他城市？這是許多供熱企業關心的問題。

筆者注意到，哈爾濱太平供熱公司實踐的智慧供熱，已完成一點向多點輻射。在哈爾濱，2022年華為與哈爾濱政府還建成了金山堡樣板點，哈投排程中心也在建設中。

與此同時，華為雲積極做好供熱領域的雲底座，與行業夥伴一起加速供熱行業升級。除了哈爾濱，該方案在雞西、牡丹江、黑河等地部署落地。

這些部署落地，支撐了供熱行業“黑龍江模式”形成。

目前智慧供熱開始在全國北方15省的十多個專案中複製拓展。此外，華為雲與哈爾濱打造的智慧供熱創新專案廣受認可，榮獲“2022年IDC亞太區智慧城市大獎”。

筆者觀察：雲AI技術的確讓每一分熱發揮價值

在碳達峰、碳中和背景下，節能減排成為未來行業轉型必須思考的問題。供熱企業作為能源消耗大戶，如何實現均衡供熱、安全供熱，降低能耗，減少碳排放，是必須面對的難題，也是各地政府關注點。

筆者認為，供熱企業及政府應參考哈爾濱等地的實踐經驗，加快推動傳統供熱行業向現代供熱的轉變，積極應用AI、大資料、物聯網等技術，構建安全、低碳、清潔、高效、智慧、經濟的供熱系統。

萬人操弓，共射一招，招無不中。在打造智慧供熱案例過程中，華為雲聚焦雲服務底座，不斷與合作伙伴、與客戶攜手同行，一起打造的智慧供熱案例，讓每一分熱發揮價值，照亮了供熱行業數字化轉型之路！