精细化管理实现企业供热自主可控

概述

某机械类企业（以下简称“该企业”）有职工千余人，厂区占地七百多亩，在入驻新厂区初期，一直由开发区的市政供热企业提供冬季采暖供热。多年来市政供热因多种原因不是很理想，存在供热不稳定、温度不达标、用户费用支出高等问题。为彻底解决此问题，并响应国家倡导使用清洁能源以降低碳排放，该企业借助新的固定资产投资项目选择性建设水源热泵供热系统，于2018年建成并投入运行。

在后续运行过程中，该企业对采暖端进行了局部改造，将原有建筑物的采暖管网一并接入，实现了整个工作区域的采暖供热均由自主控制的水源热泵供热系统提供；同时，保持原有建筑物的“管网+暖气片”的方式不变，对采暖端供热温度偏低区域的二级管网和室内取暖系统进行技术改造，实现全局性、均衡舒适的温度供应。

除解决以上问题外，社会和企业发展愈发重视人员安全、设施安全、环境保护、提高效率、节约开支、调动职工积极性等领域的问题。在此背景之下，通过对供热活动进行全流程、全维度的梳理，按照精益管理的思想精髓进行系统性分析，形成“四横两纵一服务”的管控范畴，涵盖安全、机组运行、供热质量、设备维护、成本支出、管网环境、供热服务等领域，加以精细化管理，最大程度实现舒适、节能、提升服务、降低费用的总体目标。

精细化管理实施背景

企业供热的自主可控，是保障当期生产办公活动正常进行的当务之急

自2013年开始，该企业一直采用当地市政供热公司提供的集中供热。因企业在开发区内属于入驻较早的单位，周边未建立起配套规模的工厂和住宅小区等，市政供热公司运行经济性较低，造成其大幅降低供热质量，大幅压缩供热时间，供热温度时常达不到市政规范要求，且经常在夜间停止供热或大幅降低温度，基本处于不受控状态，给企业冬季正常办公造成很大影响。在此情况之下，新建自主可控的供热系统成了保障当期生产办公活动正常进行的当务之急，同时也是企业实施全面精细化管理的前提条件和内容之一。

优选供热模式，是推进国家安全生产和优化能源结构落地实施的具体举措

新建自主可控的供热系统，首先要考虑国家的政策导向，其次要考虑当地的气候环境、地质地理条件，最后要考虑运行的可靠性、经济性、环保性等综合效益。

综合以上，燃煤锅炉等污染较重的供热方式已不适合选择；使用燃气或燃油锅炉不具备管道输送条件，且运行费用较高、危险性较大。经过前期摸底和样板实地考察，考虑国家的政策导向并结合当地水文地质实际状况，因地制宜择优选择了水源热泵供热系统，运行中不消耗水资源、不产生CO2和有害粉尘等，从供热方式上改变了传统模式，为后续的高效、高质量供热打好基础。在国管局和北京、天津、上海、浙江、山东等大部分省市的“十三五”、“十四五”等五年规划中，均提倡热泵技术应用，鼓励使用可再生能源供热系统，构建绿色低碳循环发展格局。

水源热泵供热系统因其独特的工作原理和特性，决定了其具备高安全性、可靠性、环保性、经济性等优点，选择新建水源热泵供热系统是推进国家安全生产和优化能源结构落地实施的具体举措，是实现可持续性应用的必然选择。

推进实施精细化管理，是确保人员安全和设备安全的必由之路

没有安全，所有事情就无从谈起。关注人身和设备的安全问题，推进实施精细化管理，在规范化管理基础上，组织班组和内部专家对各环节和岗位的安全因素进行充分分析、评价，形成有效的控制措施，建立起人员管理程序、设备安全操作规程、应急处置流程、维护保养要求等，确保人机安全，手段可靠，综合消耗最小，向安全要效益，向稳定运行要效益。

推进实施精细化管理，是保障高效供热和节约开支的必由之路

市政集中供热的特点，是每年缴纳的采暖费用基本固定，没有节省费用的空间，且供热效果不受控。而自主可控的水源热泵供热系统最大特点，是供热效果自主可控，运行费用也有压降空间。

因此，在保证供热效果的前提下，从机组运行、设备维保、制度保障等方面进行精细化管理着手，分析影响费用支出的不利因素，科学制订并细化各项管控措施，实现弹性供热、精准供热、平稳运行。立足新的供热方式，推进实施一系列精细化管理模式，向管理要效益，降低其他因素导致的额外费用支出，实现经济效益最大化目标，节约开支。

推进实施精细化管理，是提升服务满意度的必由之路

关注供热过程中的每一个环节，建立供热服务响应机制，改善供热系统的薄弱环节，提升厂区所有建筑物内部的采暖效果。从关爱每一位职工的角度出发，营造温度适宜的室内环境，提高职工幸福感，促进工作积极性，实现内部服务满意度的提升。

精细化管理内涵

建立企业自己的供热系统，寻求适宜当地情况的、运行可靠而高效的供热模式，具备自主调控、弹性供热功能，并要考虑可持续应用需求，选型要符合国家政策导向。

立足新型供热系统，通过对供热活动进行全流程、全维度梳理和分析，形成“四横两纵一服务”的管控范畴。

“四横”，即供热模式选型、采暖管网搭建、设备维护保养、安全措施保障。四个管控范畴围绕水源热泵供热系统的运行和服务活动展开，属于供热活动的前提性和保障性活动。

“两纵”，即供暖侧（热泵机组）和采暖侧（暖气片和风机盘管）。通过动态调节产热供给侧运行状态，实施高效运转提取热量，是整个供热活动中最核心的管控环节，具有可动态调整、持续性长的特点；通过改善采暖侧管网的布局状态，实现均衡采暖，创造舒适的办公环境。

“一服务”，即体现以人为中心，以服务企业中心工作为供热核心任务，查找服务缺陷，体现服务的及时、有效、贴心，提升服务满意度。

精细化管理主要做法

科学论证、设计和选型，确保设备指标先进

为保证水源热泵供热系统的顺利落地实施和建成使用，兼顾系统运行稳定性和环保节能目标，在设备论证和选型阶段进行了大量的基础资料搜集和调研，包括当地区域的水文地质条件、地下水资源使用政策、附近建筑物地勘数据、历史气象资料、供热系统最大承载量等内容，考虑了多种设备设计方案，在整体性方面最大程度地选择或搭配科学先进的设备设施。

该系统冬季通过抽取地下水源，经过机组压缩和释放冷凝剂提取热量后全部回灌地下（夏季则提取冷量），这样就形成了冬季向地下水“取热”、夏季向地下水“灌热”的循环往复。系统不消耗水源，仅仅实现地下能量与地上能量的交换，交换过程没有化石燃料的消耗，清洁环保。（原理见图1）

为保证系统先进性，设计中采用PLC、触摸屏和变频器组成的节能控制系统，采用“定温差、变流量”型式，动态调整抽水循环量和蒸发器流量，实现了实时可视化监控，提高了全局的供热舒适性，避免了高耗能产生浪费。

搭建组合式采暖管网形式，节省工程投资 

水源热泵供热系统的采暖侧采用新旧结合的方式，即新建建筑物采用“管网+风机盘管”，使用时开启空调，不用时可及时关闭或降低风速，均可以达到节省能源的目标。原有建筑物保持“管网+散热器”的供热方式不变，不增加工程改造费用，节省投资。

京津冀地处北温带，冬季气温在-1.6℃～-3.5℃之间，阶段性最低温度-17.8℃左右，极端气候时达到-20℃。供暖季一般从11月份持续到来年3月份。维持原有的“管网+散热器”供热方式可完全满足天津园区科研、生产和办公供热需求。24小时连续供热，温度变化小，供热温度相对比较稳定，体感温度舒适，没有用电安全和火灾隐患。

系统性做好供热设备的维护保养

“三分使用，七分管护”。维护保养工作是设备正常工作的重中之重。秉持“人员无伤害就是出效益”、“设备无故障就是高效率”的精神，一开始便制订了一系列的制度和规程以保证人机安全和供热系统正常运行。

从供热系统安全使用的角度，组织厂家、机组操作员、安全标准化成员等围绕系统运行开展风险因素分析和预防措施，制订了《水源（地源）热泵机组安全技术操作规程》、《全自动软水器安全操作规程》、《机组控制柜操作流程》等。分析了主要危险有害因素和职业危害因素，如烫伤、噪声、触电等，规范了设备设施开机前、操作过程中以及结束后的安全操作，明确了现场应急措施，并列入年度应急演练范畴，使换热站操作人员对操作规程了然于心，清楚危险因素和危害因素。为换热站操作人员配备了必需的手套、雨靴、照明灯具、专用现场工具等日常使用和防护用品，保障设备和人身安全。

从系统稳定运行的角度，扎实做到建好、管好、用好，将水源热泵机组及配套设备的长效管理维护工作纳入供热管理工作的重心。定期进行温度监测记录和运行异常状况排查，供热期间检测每小时记录一次，填写“换热站运行记录”，为后续数据分析重用和异常情况排查做好基础。

定期做好水源热泵供热系统的维护和保养工作。运行人员严格按照技术要求和操作规程进行日常运行维护，根据水源热泵机组运行台时数合理制订维护保养计划，对达到运行周期的机组及时组织维保人员进行维护保养。

制订了《水源井管理与维护》管理制度，对取水井定期进行维护清洗和保养，保证水源热泵机组正常、可靠和经济运行。

体系化做好整体运行安全保障措施

从整体安全运行角度，围绕工作环境和工作岗位开展风险因素分析和预防措施，制订了《水源热泵机房安全管理制度》、《换热站消防工作制度》等，涵盖：

1、人员出入管控，控制无关人员进入或登记进入；

2、值班人员职业守则，岗位禁止事项以及禁带火种进入机房；

3、禁入物品，禁止堆放杂物和易燃易爆品；

4、特殊作业审批登记；

5、业务技术规范，杜绝违章违规操作；

6、履行运行记录登记；

7、安全和应急设施定期检查，杜绝安全隐患；

8、消防器材使用和应急演练等。

将此系统纳入企业安全标准化评审内容中，按照评审标准中的“中央空调”进行安全运行管控，实行年度、季度、月度和节假日检查行动，发现隐患及时整改。

从技术监督角度，履行对特种设备设施的监管，定期进行检验。设备在投入使用时，即办理特种设备的登记注册，并交由地方特种设备检验检测机构进行年度检验。对于安全阀、压力表、温度计等特种设备部件，按期校验确保安全。

科学动态调控供暖侧运行方式，确保舒适和节能

除了运行环保和节约能源外，水源热泵供热系统最大的优势是可以实现供热的弹性控制，这也是精细化管理的最核心环节。根据室内环境温度需要，实时提高或降低出站供热媒介的温度，最大程度确保工作环境的舒适度。系统运行负荷一定程度上贴近季节气候变化曲线，是一个动态调整供热量的过程。

对水源热泵供热系统的运行情况进行实时监测，对热泵机组运行状况、技术特点、经济性和环保性等进行分析评价，科学合理地制订高效、经济的供热运行方案。根据室外温度变化和作息时间安排，密切监控温度数据变化，合理设置和动态调整热泵机组运行温度区间和运行台数；根据室外温度和机组取水水源温度，适时调整取水深井泵的运行台数，按需供热，提高采暖舒适度，节能降耗。水源热泵供热系统设备配备情况及节能运行方式见表1。

根据白天与夜间、工作日与公休日的不同需求和室外环境温度变化，以水源热泵机组的“系统回水温度”为目标控制温度，控制机组自动运行，如：机组制热时，机组的目标控制温度设定为40度，按照机组设定的加载和卸载温度偏差，当二次供热系统回水温度达到43度时，机组停止工作，二次供热系统正常；随着二次供热系统回水温度的逐步减低，当回水温度降到37度时，机组自动运行开始加热。

在小长假和春节等各种上班人员很少的情境下，以及根据节气变化，通过设置不同的“目标控制温度”，控制机组的运行时间和运行台数。工作日人员较多时，以舒适的供热温度供热，目标控制温度偏高，机组运行时间和运行台数增加；夜间和公休日人员较少时，以较低的供热温度运行，目标控制温度低，满足基本供热，机组运行台数和运行时间减少。同时，根据热泵机组运行台数和深井泵取水水源温度变化，适时调整深井泵运行台数，实现深井泵经济运行。

改善采暖侧采暖效率，实现全局温度均衡舒适

由于供热媒介流向、管径变化、供热距离等因素，局部区域供热温度长期较低，舒适度较差。因此，对采暖侧末端供热温度偏低的区域（主要为办公大楼阴面部分楼层）的二级管网和室内取暖系统进行了技术改造，加装散热器或更换为节能高效的风机盘管，调节供热管道流量，平衡供热温度，满足供暖需求，实现具有全局性、均衡性的温度供应，创造舒适环境。

建立快速服务响应机制，并定期收集和解决问题

针对每年供热期存在的管道个别部位渗漏、存在未排尽的空气、循环管道末端不热、保修渠道不很畅通等问题，建立了快速服务响应机制。

一是设立综合服务热线电话（内线××110、××119），采用与社会应急报警相对应的尾号，便于职工记忆和应急拨打，消除各项服务保障工作（含供热）的沟通障碍；二是在每年的供暖初期，确定专门责任人加强供热管道状态巡查，及时发现有无泄漏点位，并对局部存在空气的管路及时进行放气，确保热源及时到达；三是定期搜集供热期间的职工意见，及时改善，解决问题，确保及时将服务延伸到职工身边。

以硬件为基础、以服务为主线，最终交织形成围绕供热活动的高效运转模型和体系。

自主可控的企业供热精细化管理

实施效果

助推企业向碳中和方向发展取得实质性进展

清洁能源供热是京津冀及周边地区改善空气质量比较关键的举措之一，对降低PM2.5浓度的贡献率达1/3以上。采用水源热泵供热系统，改变了传统的供热方式，实现了能源低碳化，优化了能源结构，有力助推了企业向碳中和方向发展，并取得实质效果。

供热属于利用可再生资源类型，没有燃烧过程，无燃烧设备，避免了有害烟尘、CO₂、SO₂、NO_X和其他有害物质排放，节约了大量的煤炭、石油、天然气等宝贵的不可再生能源，而且不因远距离输送热量而产生大量的能源损耗。经计算，2019年～2022年采用水源热泵供热系统提供冬季采暖，相比市政集中供热方式，共减少综合能耗4,452吨标煤。相应减少CO₂排放11,100吨，减少SO₂排放量38吨，减少NO_X排放量33吨。统计和计算分析结果见表3和表4。

环境舒适度和职工满意度大幅提高

立足水源热泵供热系统，以“系统回水温度”为目标控制温度，事先对其进行适宜温度范围设定，锁定范围自动运行，当回水温度低于（或高于）目标温度3℃时，自动启动（停机），运行人员只需根据室外天气温度变化和工作、休息时间适时调整水源热泵机组运行方案，“因冷”供暖，“因热”停暖，在一定程度上减少供暖热量损失和无效、低效供暖。相比以往的供热情况，部门因供热问题接收到的负面信息下降很多，综合服务电话接听率呈明显下降趋势，职工满意度大幅提高。

当前运行所产生的经济效果明显

企业原有供热面积8.47万平方米，2018年新增供热面积8,964平方米，合计9.37万平方米。采用市政集中供热，采暖期单位面积供热费为40元/平方米，供热费用为338.76万元。如含企业换热站的电力运行费用在内，供热期费用合计为382.33万元。

转为自主可控的水源热泵系统供热后，在2019年、2020年、2021年和2022年分别对换热机组进行了维护保养，其中2019年整体维护和保养费用4.89万元，2020年15.55万元，2021年13.09万元，2022年19.18万元。

2019年～2022年供热采暖，水源热泵机组运行费用与城市集中供热费用对比情况见表5。

近年来，市政集中供热合同费用每年度均为382.33万元。从表5可以得出，2019年～2022年均使用水源热泵供热系统后，四年合计节省费用支出960.37万元。

全生命周期内综合效益显著

（一）全生命周期内经济效益

按照集团公司《会计核算办法》关于“企业固定资产的折旧年限”的规定，动力设备折旧年限为动力设备11年～18年。此处按设备使用15年时间、设备残值为0、市政供热单价不上涨等相对保守的情况，测算水源热泵供热系统全生命周期内的经济效益。结果如下：

15年市政集中供热合同费用合计：382.33×15＝5734.95万元。

（143.71+124.04+144.6+156.6）/4×15＝2133.56万元。

则15年间使用水源热泵供热系统相比市政集中供热费用合计减少：5734.95-2133.56=3601.39万元。

剔除工程建设投入783.93万元，该供热系统在生命周期内直接节创经济价值2817.46万元。

（二）全生命周期内生态环保效益

水源热泵供热系统除了产生显著的经济效益外，伴随着杜绝使用化石燃料的情况，从生态平衡角度来衡量效益，践行了以减少浪费和污染、实现可持续发展的环境理念，大幅减少污染物排放量和废弃物产生量。

按照设备全生命周期（15年）测算，综合能耗减少消耗标煤16,696吨。相应减少CO₂排放41,623万吨；相应减少SO₂排放142吨；相应减少NO_X排放124吨。具体测算见表6。

由此可见，使用新型能源水源热泵供热系统，通过精细化的管控活动，确保在提供优质、稳定供热能源的同时，可降低对环境的负面影响及不可再生资源的消耗，体现出了巨大的环境效益和生态效益。