太原市供热计量改革的探讨与分析.docx
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太原市供热计量改革的探讨与分析
太原市供热计量改革的探讨与分析
朱磊2刘玉伟2赵海江1梁功2王旭波2李国忠2
（1.太原市建设管理委员会，2.太原市建筑节能管理中心）
摘要:
北方采暖地区的建筑能耗，以冬季采暖耗能为主。
实行按用热量计量收费，对推动北方采暖地区建筑节能工作，落实节能减排最直接、最有效的措施之一。
太原市作为北方采暖地区的一个代表性城市，其在供热计量改革方面做了一些探索，并取得了一些成效。
本文旨在通过对太原市供热计量改革试点进行分析，提出注重运用合同能源管理等市场经济手段，形成政府主导、市场运作、多方参与、社会需求的建筑节能与供热计量改革创新机制。
为北方采暖地区热计量改革和既有建筑改造工作的开展提供参考。
关键词：
热计量数据采集建筑能耗分析合同能源管理
引言
推进供热计量改革，实行按用热量计量收费，是落实节能减排最直接、最有效的措施之一。
为更好地总结太原市计量收费改革的试点经验，进一步推进供热体制改革，近期对供热计量改革分户试点的市传染病医院高层住宅宿舍楼、警乐苑小区试点项目进行了专题调研。
现将调研的结果整理如下。
1基本情况
1.1太原市供热基本情况
太原市目前城镇房屋建筑面积总计7260万m2，已安装有供热设施、实现供热的各类建筑面积为6234万m2，供热负荷3986.56MW。
冬季供热形式包括：
热电联产、工业余热、大型热源厂和分散的中小型锅炉房及少量利用可再生能源供热。
其中集中供热的建筑面积5423万m2，供热负荷3420.72MW，集中供热普及率为80.7%。
太原市集中供热价格：
居住建筑使用面积每月每平方米3.6元；公共建筑按建筑面积每月每平方米5.8元（详细供热形式分布情况如图1所示）
图1太原市供热形式分布情况
1.2推进供热体制改革情况
根据建设部等七部委《关于城镇供热体制改革试点工作的指导意见》和《关于推进供热计量的实施意见》，太原市是全国首批开展供热体制改革的试点城市，在2003年完成了供热“暗补”变“明补”改革。
实现了“谁用热、谁交费”，供热商品化。
随着全社会热是商品的意识不断增强，建立供热货币化市场机制的条件基本成熟，为推进供热计量收费奠定了基础。
1.3开展供热计量试点情况
2006年建筑节能管理机构成立以后，积极推进供热计量试点工作，随着国家和省一系列推进供热计量改革的文件出台，太原市以市长令颁布了《太原市民用建筑节能管理办法》，明确要求，新建、改建、扩建的建筑，必须安装分户用能计量装置和室内温度调控装置。
编制完成了《太原市分户控制分户计量改造规划》，出台了《供热计量改革试点工作实施方案》，为搞好供热计量试点工作，成立供热计量试点工作实验领导组,选择供热计量试点小区,安装分户计量、分室控制装置，通过1—2个采暖期进行实验，采集数据，进行试点，通过管理节能、行为节能实现建筑节能标准，在总结经验的基础上全面实施。
据此思路，在2006-2007采暖季选择传染病医院高层住宅楼和警乐苑小区进行试点。
试点基本情况如表1。
项目名称
类型
建筑面积（㎡）
户数
控制计控量装置
热计量表（个）
控制装置（套）
警乐苑住宅小区
多层
（共11栋）
38000
282
304
1410
传染病医院住宅楼
高层1栋
（16层）
13383
80
80
640
合计
51383
362
384
2050
表1供热计量试点基本情况
1.4供热计量试点主要做法
1.4.1传染病医院高层住宅楼
计量实验方式：
间接供热方式。
采用IC卡式插卡式热计量表，分户计量，手动阀分室控制方式，室内末端采用地暖辐射供热。
计费模式和方式：
计费模式：
按照流量计量模式进行计费，按照热量分配模式进行换算，按照流量与分配相结合模式进行计费。
计费方式：
试点小区仍按面积收取热费，供热分户计量试点结束后，根据试点实际情况，按两步制（容量50%、计量50%）的原则，将分户计量节约的热费给热用户返还。
从2007年采暖季启动供热分户计量试点工作，目前传染病医院高层宿舍楼的试点工作已经结束。
1.4.2警乐苑小区
计量实验方式：
间接供热方式。
采取远程计算机数据传输及控制，室内末端为散热器，分户计量，手动阀分室控制方式。
计费模式和方式：
与传染病医院高层住宅楼相同。
由于该小区的试点工作尚在进行之中，所以尚未有相关数据，没有进行计费。
传染病医院高层住宅楼热表安装模拟图
图中A、B、C、D、E、F点为热计量测试点。
其中A点、B点、C点（对于区域锅炉房直接供热系统B、C为同一点）必须设置热计量表，D点、E点是否设置热计量表视各小区情况而定，F点是分户热计量仪表，试点小区需要设置、
A点的热计量仪表称为热源生产热量表，记作Mry；
B点的热计量仪表称为热源输送热量表，记作Mss；
C点的热计量仪表称为热源输送热量表，记作Msc；
D点的热计量仪表称为用户组热量表，记作Myz；
E点的热计量仪表称为楼栋热量表，记作Mld；
F点的热计量仪表称为分户热计量仪表，记作Mfh。
“分户热计量仪表”是各种分户热计量装置的总称。
图2太原市供热计量收费改革试点小区热表安装模拟图
2试点运行统计数据及效果分析
2.1户型情况
传染病医院住宅楼试点共有80户用户。
为简化分析，按用户的朝向简分为东边户、中户、西边户，其中东边户16户，占总户数的20%，西边户16户，占总户数的20%，中户48户，占总户数的60%；按用户的楼层高低简分为顶层、中层、底层，其中顶层5户，占总户数的6%，中层70户，占总户数的88%，底层5户，占总户数的6%。
（如表2）
序号
位置
用户数
比例
总面积
（m2）
面积
比例
1
西边户
16
20%
2896.8
23.51
2
中户
48
60%
6526.56
52.97
3
东边户
16
20%
2896.8
23.51
小计
80
12320.16
100%
1
底层
5
6.25%
770.1
6.25%
2
中层
70
87.5%
10780.14
87.5%
3
顶层
5
6.25%
770.1
6.25%
小计
80
12320.16
100%
表2太原市传染病医院高层住宅朝向分布情况图
2.2朝向及位置情况
根据住户的层次分布和朝向分布情况，对用户的能耗和面积等情况进行了统计分析（如表3所示）：
用户能耗分组分析情况（07年采暖季）
序号
位置
表读数
（kwh）
总户数
（户）
总面积
（m2）
面积
比例
用能
比例
1
西边户
159680
15
2715.75
26.07%
31.73%
2
中户
245352
38
5166.86
49.60%
40.54%
3
东边户
140975
14
2534.7
24.33%
27.73%
小计
546007
67
10417.31
100%
100%
1
底层
47995
5
770.01
7.39%
8.79%
2
中层
461591
58
9058.34
86.95%
84.54%
3
顶层
36421
4
588.96
5.65%
6.67%
小计
546007
67
10417.31
100%
100%
表3太原市传染病医院高层住宅用户能耗分组分析表
2.3能耗统计情况
从分析表及用户位置能耗分析图（如图5所示），我们可以发现,按朝向分,东边户和西边户的用户能耗比例大于其所占的面积，中户的用户能耗比例小于其所占面积；按位置分,顶层、底层的用户能耗比例大于其所占的面积，中层的用户能耗比例大于其所占面积。
图3太原市传染病医院高层住宅用户位置能耗图
在数据采集分析过程中，为简化能耗分析过程，根据用户位置与其能耗的关系，我们将用户分类进行了划分，从图可以看出，理论上位置a1、a3、c1、c3为一种位置类型,共计4户，记作类型A；位置a2、b1、b3、c2为一种位置类型，共计34户，记作类型B；位置b2为一种类型，共计42户，记作类型C。
（如表5所示,图中数字为住户房号）
住户分组分布图
西边户
（1）
中户
（2）
东边户（3）
顶层（a）
1605
1602～1604
1601
中层（b）
1505
…
105
1502～1504
…
202～204
1501
…
201
底层（c）
105
102～104
101
表4太原市传染病医院高层住宅住户分组分布图
根据对用户的划分，我们对A、B、C三个类型组的用户进行了统计分析（如表5所示）
用户能耗分组分析情况
序
号
用户组
表读数
（kwh）
总户数
总平米数
面积
比例
用能
比例
平均耗能
（kwh/m2）
1
类型C
195699
32
4351.04
41.77%
35.84%
44.98
2
类型B
315546
32
5523.12
53.02%
57.79%
57.13
3
类型A
34762
3
543.15
5.21%
6.37%
64.00
小计
546007
67
10417.31
100%
100%
表5太原市传染病医院高层住宅用户能耗分组分析表
由图4可以看出，占总面积5.21%的类型A，消耗了整座建筑5.78%的能量；占总面积53.02%的类型B,消耗整座建筑57.79%的能量;占总面积41.77%的类型C,消耗整座建筑36.43%的能量。
由用户能耗统计结果，我们得出结论类型A为能耗最大用户，类型B为能耗较少用户，类型C为能耗最少用户。
这与我们所划分用户的标准相符合。
图4太原市传染病医院高层住宅用户分组能耗情况
根据分组结果，通过对理论耗能最少的类型C用户组进行的能耗分析。
从分析图可以看出，高楼层用户的平均采暖能耗药低于低楼层用户的平均采暖能耗。
出现这种情况，可能是因为热流上升，高层用户获得了低层用户散发的热能。
（如图5所示）
图5太原市传染病医院高层住宅理论能耗最少用户能耗情况
2.4计量热价的确定
根据传染病医院高层住宅楼试点三种用户类型的平均能耗比，以及各用户类型的位置情况确定了热价修正系数，进而在确定类型C用户组计量单价的基础上得出类型B、类型A用户组的计量单价。
（如表6所示）
分组类型
平均能耗
（kwh/m2采暖季）
修正系数
计量单价（元/kwh）
C
44.98
1.00
0.0662
B
57.13
0.98
0.0649
A
64.00
0.87
0.0575
表6太原市供热计量收费改革试点小区计价系数表
2.5用户支持配合度
供热计量改革收费试点产权单位和住户普遍有强烈的供热计量改造愿望，因此在试点工作中能够积极配合有关部门的供热管网改造和安装热表。
带动了市场需求，特别是节约热费返还用户使老百姓得到了实实在在的好出，得到住户一致认可。
通过对传染病医院和警乐苑“热计量方式满意度”调查结果显示，绝大部分用户对“用热计量、按量收费”热计量收费方式表示满意。
（如图6所示）
图6太原市供热计量收费改革试点小区用户满意度统计结果
2.6用户节能节费效果
通过试点，试点用户发生的实际热费与以前实行的按面积收取热费相比，大多数用户的热费开支都有明显下降。
传染病医院高层住宅楼共80户，其中有4户热表损坏，无读数；9户热表读数偏差过大，计量数据不能反映用热计量实际情况，实际采用了67户10417.31m2的热计量数据进行分析。
2007年度采暖季67户节费共计34877.16元；平均节费率为25.20％；平均退费额520.55元／户（如表7所示）
示范项目用户节费情况
热价
面积热价
两部制计量热价
面积单价（元/m2·月）
按面积预收费（元）
固定部分50%
计量部分
50%
合计计量热费（元）
面积计价（元）
计量平均单价
（元/kwh）
计量总价（元）
3.6
140634.60
70317.3
0.0649
35440.14
105757.44
节费
户均节费（元）
每平方米节费
（元/月）
总节费（元）
节费率
520.55
0.6965
34877.16
25.20%
表7太原市传染病医院高层住宅楼节费情况
3结论
3.1建筑节能减排
传染病医院高层住宅楼，按50%标准设计建造，采用外墙外保温，断桥铝合金中空玻璃窗户；尤其采用地板低温辐射采暖，保温隔热性能突出，居住舒适度明显提高，室内平均温度达到22℃，高于18±2℃的标准，实际节能效果达到62%。
如室温控制在18±2℃，节能效果还要更好。
（节能措施情况如表8所示附后）
06年度总体耗能，采暖期为121天，节能率为40%，低于设计50%的标准，原因：
（1）建筑在采暖期开始投入使用，大部分住户进行装修，为开窗通风透气，损失大量的热能；
（2）多数用户未入住，锅炉运行的固定成本未减少；
（3）住户行为节能意识不强，有温控装置，但没有采取相应的节能措施，导致热能耗损失较大。
07年总体能耗，试行计量收费，采暖期151天，室温22℃，节能率达到62%。
原因：
（1）住户节能的行为意识极大增强，积极采取温度调节；
（2）低温地板辐射采暖效果得到体现，经实际测量，该住宅楼进水温度45℃，出水温度40℃，室内平均温度达到20℃～22℃，高于太原市集中供热18℃的温度标准。
运行成本降低，节费效果明显。
节能减排：
太原市传染病医院高层住宅楼试点80户约12320.16平方米，按62%的节能标准，节约标准煤210.82吨；减排二氧化硫4.22吨、粉尘颗粒3.16吨。
3.1供热计量改造投资回报
建筑节能投资回报期7.58年。
目前太原市集中供热热费标准为3.6元/平方米，远低于其他省市，眼下该市热改试点两部制热价控制在集中供热价格之内，所以投资回报期较长。
建筑节能增量成本：
围护结构每平方米210元，按建筑面积计算每平方米41.25元；热计量用能装置780元/块，按建筑面积计算每平方米5元；合计每平方米的建筑面积需增加投资46.25元。
建筑节能是系统工程，建筑供能、传输、用能三部分组成。
3.1.1建筑供、输固定资产投资减少4.2万元
建筑供输系统：
以试点高层住宅楼的规模约10417.31平方米计算。
（1）该节能建筑锅炉房及传输系统大约投资17.8万元。
（2）非节能建筑锅炉房及传输系统大约投资22万元。
（3）建筑节能达到62%，锅炉及传输系统的投资减少4.2万元，降低18%。
3.1.2建筑围护结构成本增加429714.03元
（1）墙体保温增量成本60元/平方米，分摊到建筑面积为22.5元/平方米。
（2）门窗（断桥铝中空玻璃）保温增量成本150元/平方米，分摊到建筑面积为18.75元/平方米。
3.1.3分户计量用能装置
780元/块×67户=52260元；按建筑面积分摊增量成本为5元/平方米。
3.1.4建筑供输用系统运行成本减少58128.59元
示范建筑为节能62%的建筑。
（1）建筑节能占34%，为31876.9686元。
（2）供热系统占23%，为21563.8317元。
（3）不可预见5%，为4687.7895元。
3.1.5投资回报期
投资总额等于建筑围护结构成本增加成本减去建筑供、输、用固定资产成本，投资回报期计算公式：
成本回收周期测算
项目名称
增量成本单价（元/m2）
建筑面积分摊增量成本（元/m2）
67户总面积10417.31m2
投资总额
（增量成本）
439974.04元
围护
结构
外保温
60
22.5
234389.47元
窗户
150
18.75
195324.56元
小计
210
41.25
429714.03元
分户计量用能装置
780元/块×1块/户×67户=52260元；按建筑面积分摊增量成本为5元/平方米。
固定资产降低
锅炉及管网投资减少42000元，降低18%
节约费用
58128.59元
比例
节费
建筑节能
34%
31876.97元
供热系统
23%
21563.83元
不可预见
5%
4687.79元
小计
62%
58128.59元
投资回报期
7.57年
表9节能建筑成本回收周期测算
4建议与对策
综上所述，虽然太原市传染病医院高层住宅供热计量试点工作是对个体建筑的分析，但试点项目选择、试点工作的组织实施工作扎实，数据采集、分析比较准确、详实，实现了开展供热计量试点的初步目标，可以说，太原市在推进供热计量改革方面已经迈出重要一步，取得了积极成果，为下步全面推进，积累了经验，奠定了基础。
下一步应该学习借鉴其他城市供热计量改革的先进经验，延伸拓展，全面推进。
一是强化政策研究，尽快制定出台太原市“两部制”供热计量收费办法，明确节约用能奖励和超定额加价的经济激励政策。
二是强化管理研究，开展能耗统计、能源审计、能效公示，建立建筑节能与供热计量闭合管理体系，三是强化技术研究，建立和完善建筑节能与供热计量技术（产品）体系。
城市集中供热实行热力变频，区域供热实施热力平衡，通过有效的技术手段为推进供热计量改革提供技术支撑。
四是强化机制体制研究，以政府导向作用和市场经济法则为基础，注重运用合同能源管理等市场经济手段，形成政府主导、市场运作、多方参与、社会需求的建筑节能与供热计量改革创新机制。
根据国家、省下达的目标任务，太原市在“十一五”期间要完成既有建筑节能改造面积210万平方米，按照节能50%的标准改造，可实现节约标准煤28350吨，减少二氧化硫排放576吨，粉尘颗粒425.25吨。
太原市现有既有非节能建筑6140万平方米，按照节能50%的标准改造，可实现节约标准煤84.73万吨，减少二氧化硫排放1.69万吨，粉尘颗粒1.27万吨。
表8
太原市传染病医院高层住宅楼建筑节能基本情况
工程概况
工程名称
太原市传染病医院高层住宅楼
工程地址
太原市传染病医院院内
建设单位
太原市传染病医院
联系电话
设计单位
太原市建筑设计研究院
设计完成时间
2004.04
建筑面积
地上13383m2地下581.43m2
层数
地上16层地下1层
建
筑
节
能
主
要
参
数
节能设计标准
《民用建筑节能设计标准》
体形系数
0.3
窗墙比
东0.19西0.19南0.348北0.198
墙体做法
承重体系
剪力墙
保温材料
墙体
50厚聚苯板
填充材料
加气砼
屋面
60厚聚苯板
保温形式
外保温
楼板
窗户类型
断桥隔热铝合金中空双层玻璃
围护结构传热系数W/（m2.K）
[采用建筑节能设计登记表时]
墙体
0.58
外窗
东：
3.9
西：
3.9
屋面
0.496
南：
3.9
北：
3.9
采暖耗热量指标
W/m2
[采用建筑节能设计对比计算表时]
耗热量指标限值
设计耗热量指标
20.8
采暖热源
集中供热
采暖系统方式
地暖
采暖设计总负荷642.38KW
采暖热负荷指标48W/m2
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