2022年夏天，濟南將集中供冷這一鮮有關(guān)注的模式拉到了聚光燈下，引發(fā)熱議。

　　集中供冷，以及早已在北方實行幾十年的集中供暖，都屬于區(qū)域能源系統(tǒng)，其背后隱含的是節(jié)能減碳以及建筑節(jié)能路徑的討論。在能源短缺的當(dāng)下和“雙碳”戰(zhàn)略的背景下，建筑節(jié)能身上的擔(dān)子越來越重——我國建筑耗能占全社會總能耗的20%以上，建筑已成為我國能源消耗的三大“耗能大戶”之一。

　　不過，業(yè)界針對區(qū)域能源系統(tǒng)利弊的爭議已久。中國工程院院士、清華大學(xué)教授江億在該領(lǐng)域研究多年，曾多次在公開場合對集中供冷表達(dá)過反對意見，他即認(rèn)為，集中供暖“僅有一利”，但集中供冷、冷熱同供均存在資源浪費。

　　在接受記者提問記者采訪時，江億院士指出，未來建筑節(jié)能在用先進技術(shù)手段提高效率之外，更重要的是保持中華民族節(jié)儉的美德，繼續(xù)保持養(yǎng)成的綠色使用模式。

　　供冷與供熱不一樣

　　記者提問：幾年前，你就集中供冷這個話題接受過采訪，當(dāng)時你是持反對意見的，如今的態(tài)度有無變化？

　　江億：我依舊持堅決反對的態(tài)度，而且走到哪里都是這個觀點。2000年，我應(yīng)邀到日本東京、大阪、名古屋多地與熱力公司研討，當(dāng)時他們跟我說，日本在搞集中供冷，我跟他們舉行了三場辯論，一開始他們舉了許多優(yōu)點，到最后花了一個星期雙方達(dá)成共識，集中供冷只有一個優(yōu)點：日本缺少足夠的工程師管理制冷設(shè)備，集中便于管理。

　　記者提問：我注意到，你也做了不少集中供熱研究，為什么集中供熱你是支持的？

　　江億：北方集中供熱，能耗高、損失大、投資大，問題很多，但為什么還要做呢？這是因為“有一利”。因為供熱需要燒煤，只有越大的鍋爐才越干凈、越好管理。

　　現(xiàn)在一些地方想要“煤改氣”，用天然氣供熱，就有人想直接將煤鍋爐改成燃?xì)忮仩t，我認(rèn)為這極其不對——天然氣應(yīng)該是分散的，讓大家自己燒就可以了。

　　我們曾經(jīng)做過一個調(diào)查。2005年前后，北京回龍觀小區(qū)開始分戶用天然氣壁掛爐供熱，用戶可以調(diào)節(jié)溫度，我們?nèi)霊魷y溫、調(diào)查住戶的感受。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，壁掛爐用戶家里平均18-19度時，用戶就覺得很舒服，而集中供熱用戶家里平均21度，用戶還覺得冷。我們調(diào)研既用過集中供熱，也用過壁掛爐供熱的用戶，七八成都覺得壁掛爐好——省錢了，還可以自己控制冷熱?，F(xiàn)在北方集中供熱只有不到10%是按照熱表收費，多數(shù)還是按面積收費。

　　對于集中供熱而言，不管家里有人沒人，即便一棟樓只有一戶交錢，供熱公司也要供熱。我們統(tǒng)計過全國供熱企業(yè)的運行數(shù)據(jù)，在能源價格上漲的情況下，北方供熱公司能源成本占52%左右，其余48%都是人工費和設(shè)備折舊費等。

　　綜合算下來，如果用壁掛爐，成本實實在在比集中供熱低。

　　記者提問：集中供熱還有這一“利”，集中供冷就沒有了嗎？

　　江億：供冷與供熱不一樣。

　　供熱主要對付的是“墻”。冬天的北京，室外零下10度，室內(nèi)20度，內(nèi)外溫差30度，我們能感受到越靠近墻越冷，想讓屋子暖和，就要讓墻加熱到20度，但墻的熱容大，加熱墻絕非易事，一個沒有供熱的房子從開始供熱到室內(nèi)熱起來至少需要兩天。正因如此，供熱不能有人就供熱而沒人就不供了。

　　供冷對付的則是室內(nèi)的熱源。南方夏天室外35度，室內(nèi)25度，內(nèi)外溫差至多也就10度，只有北方供熱的1/3，實際上通過墻“跑”出去的冷量只有1/3不到。由于主要是對付室內(nèi)發(fā)熱的熱量，南方開空調(diào)20-30分鐘，屋內(nèi)就涼快了。

　　而且北方冬天室內(nèi)冷是因為室外溫度低，但夏天熱不只有室外溫度高一個原因，還有太陽光照射、一間屋子很多人一起開會等，并不是所有房間都熱、都需要冷。

　　正因為這種特點，北方供熱需要的是連續(xù)供熱，而南方供冷不需要連續(xù)，有人在就開空調(diào)，沒人在就關(guān)掉。

　　建筑節(jié)能不能單純看效率

　　記者提問：會不會有用戶為了舒適性，追求這種恒溫居住條件？

　　江億：2020年，我們對12527套住宅建筑多聯(lián)機中央空調(diào)的運行狀況進行了調(diào)查，這種多聯(lián)機制冷空調(diào)安裝一套的費用要十萬多，安裝的都是高收入群體。

　　實際數(shù)據(jù)表明，開啟時間最多也就3000個小時，這種情況很少，多數(shù)是1000-2000小時，也有不少只開500個小時。而在空調(diào)室外機運行狀態(tài)下，52.5%的情況，只開一臺室內(nèi)機，28.8%的情況運行兩臺室內(nèi)機，這二者就占了絕大部分，同時開啟五臺室內(nèi)機的情況只有0.8%，鳳毛麟角。

　　這就是用戶的使用習(xí)慣，設(shè)計的時候認(rèn)為室內(nèi)機都開，但絕大多數(shù)只開一臺或兩臺，造成大多數(shù)情況下系統(tǒng)低效運行，而根本達(dá)不到滿負(fù)荷運行時的高效工況。

　　記者提問：中央空調(diào)不是效率更高嗎？

　　江億：中央空調(diào)確實效率高，用一度電平均出3.5度冷，分體機只出2.6度冷，比中央空調(diào)低。有人認(rèn)為效率高的好，2003-2006年，各地提倡建筑節(jié)能，進行補貼，結(jié)果都補在了中央空調(diào)。

　　但是建筑節(jié)能不能簡單看效率，還要看實際使用量是多少。我們十多年前就調(diào)查發(fā)現(xiàn)，北京安裝分體空調(diào)——一個屋子一臺，平均一平米的住宅耗電量一夏天就是兩度電到三度電，最多4度電，而安裝中央空調(diào)就要20度電。設(shè)想一棟樓里只有一家有老人，一直在家，其他人白天都上班去了，你說該開空調(diào)還是不開？

　　辦公樓也會有這樣的問題，員工都下班了，老板還在加班，中央空調(diào)是開還是關(guān)？最常見的是老板辦公室自己加裝一個分體機。

　　如果上升到一個區(qū)域問題就更大了。我上周到外地一個區(qū)考察，當(dāng)?shù)卣疄榱斯?jié)能減碳，搞了二十幾個區(qū)域能源站，每個能源站管一二百萬平米。我問怎么算賬，他們說便宜——北方供熱每平米30塊錢，而當(dāng)?shù)毓岷凸├湟还?0元。我跟他們說，如果我是你的用戶，一平米50塊錢交給你了，我還會沒人就關(guān)空調(diào)嗎？不可能！而且一旦制冷不好了，我還投訴你。用能是不是反倒要高出很多倍？

　　我考察另一個地方的區(qū)域能源系統(tǒng)，管道、系統(tǒng)設(shè)計得都很好，運行管理數(shù)據(jù)也不錯，但運行還是賠錢。原來當(dāng)?shù)馗鶕?jù)用戶盤管的開啟小時數(shù)收費，高、中、低速價格各不相同，關(guān)閉則不要錢。結(jié)果用戶實際開機率很低，只有在有人且覺得熱的時候才開啟。結(jié)果運行維護成本很高，卻收不到多少錢。要是大家把空調(diào)都開起來，效益就不一樣了，可是也不能去動員用戶多開空調(diào)，如果這么干，不就是鼓勵人家高碳生活嗎？

　　冷熱同供會造成浪費

　　記者提問：如果是商業(yè)寫字樓，做區(qū)域能源系統(tǒng)是否更適合？

　　江億：一棟樓底下有一套供冷系統(tǒng)無可非議，但把十幾棟樓連到一起，直徑一米粗的管道互相連接，把地下空間都占了，好處在哪？尤其是CBD這樣的地方，不僅地上寸土寸金，地下也是，巨大的管道會為地下空間利用帶來很大的負(fù)面影響。

　　每棟樓設(shè)獨立的供冷系統(tǒng)，通過相互連通也可以靠互相備用來提高可靠性，通過智能化也可以實現(xiàn)無人值守，一個公司同樣可以同時管理十棟樓，工作人員進行巡檢就可以了。

　　而且多棟樓集中在一起實現(xiàn)水循環(huán)需要有水泵，水泵需要耗電，耗的電都變成熱，又加熱了冷凍水。我考察日本新宿的一個供冷項目，冷損失10%中，只有1.5%是管道保溫不好，其余的8.5%都是水泵電耗轉(zhuǎn)換成的熱量。

　　記者提問：既然南方不適合集中供熱，而長江流域冬季又冷，如果采取冷熱同供的方式，都用一條管道，會不會是一個好的選擇？

　　江億：建筑內(nèi)瞬態(tài)所需冷量大于熱量，即便是很冷的地方，瞬間最大冷負(fù)荷也比熱負(fù)荷大。例如哈爾濱公共建筑的空調(diào)制冷負(fù)荷每平米要七八十瓦，而供熱負(fù)荷只要四十瓦。因此供冷所需的水循環(huán)量大，一般情況下，供熱屋內(nèi)每平米需要1千克水循環(huán)，而供冷就需要4千克水循環(huán)。所以冷熱同供的管道直徑就需要變大，水泵也需要做改變。冷水熱水都在相同的管子里跑，循環(huán)流量只能以大流量為準(zhǔn)，在冷熱同供下，最后只能是也用大流量供熱，造成浪費。

　　綠色用能比提高能效還重要

　　記者提問：“雙碳”背景之下，既然靠區(qū)域能源系統(tǒng)做到減碳存在困難，建筑節(jié)能還有什么路？

　　江億：要實現(xiàn)碳中和就一定把建筑用能降下來。建筑用能降下來主要有兩方面：一方面是用先進技術(shù)手段提高效率；另一方面就是要堅持維護中華民族節(jié)約的傳統(tǒng)美德——綠色使用模式，這一點不好好堅持，就很難實現(xiàn)低碳節(jié)能，這件事恐怕比提高能效還重要。

　　我們的用能系統(tǒng)要想方設(shè)法做到支持分散、靈活調(diào)節(jié)，滿足各種各樣不同的需要，或者稱之為部分時間、部分空間提供服務(wù)——有人就提供，沒人就關(guān)掉。絕不能搞那種全時間、全空間，有人沒人永遠(yuǎn)開著的模式。那種模式效率再怎么高，能耗也會非常高。

　　記者提問：在全國夏天趨熱，冬天南方冷凍，特別是人們對舒適性要求越來越高背景下，有什么好的能源解決途徑？

　　江億：分體空調(diào)怎么不舒服了？通過合理的送風(fēng)方式，分散式空調(diào)可以做到在室內(nèi)側(cè)與中央空調(diào)一模一樣。中國中央空調(diào)設(shè)備最權(quán)威的研究機構(gòu)是合肥通用機械研究院，全國的空調(diào)制冷設(shè)備都要送去檢測。他們蓋了辦公樓，卻沒有用中央空調(diào)，我問他們院長，為什么不裝一套中央空調(diào)？對他們來說，設(shè)備投資根本就不是問題，但他們知道中央空調(diào)的電費和維修花銷都要比分散式大得多，所以人家最后不用中央空調(diào)，而是采用適合于這種辦公建筑、能夠分別控制每一個房間的多聯(lián)機方式。

　　冷熱電三聯(lián)供不能提倡

　　記者提問：有一些學(xué)者比較推崇冷熱電三聯(lián)供，國內(nèi)也有不少相關(guān)項目了，這是未來能源的解決路徑嗎？

　　江億：冷熱電三聯(lián)供的概念上世紀(jì)九十年代就開始熱了。后來美國能源部還有一個研究報告預(yù)測2020年就全是三聯(lián)供了，但實際上根本沒有實現(xiàn)。

　　國內(nèi)上海浦東機場、虹橋二期，北京南站都做過冷熱電三聯(lián)供。當(dāng)時認(rèn)為燃?xì)獍l(fā)電，冬天余熱能供熱，夏天余熱能供冷，但實際運行效率都不高。一個建筑用多少電是變化的，用多少熱、多少冷也是變化的，它們變化規(guī)律不一樣。每年只有一小段時間熱與電或者冷與電需求的比例合適。所以業(yè)內(nèi)一直有爭論，應(yīng)當(dāng)以電定冷，還是以冷定電。但這樣就產(chǎn)生新問題：以電定冷，為了發(fā)電，冷會多出來，多出來的冷就浪費了；以冷定電實際上就成為集中供冷，就出現(xiàn)上面說的這些問題。

　　中國大多數(shù)燃?xì)怆姀S，運行小時數(shù)很小，因為燃?xì)獗让嘿F得多，一發(fā)電就賠錢。中國的電力系統(tǒng)，最缺的就是靈活電源，在未來低碳的能源體系下，為了消納風(fēng)電、光電，我們需要大量的靈活調(diào)節(jié)電廠，而燃?xì)怆姀S適合擔(dān)此重任。

　　而燃?xì)怆姀S一旦變成冷熱電三聯(lián)供，就失去了其作為靈活電源為電網(wǎng)調(diào)峰的功能。從上述幾方面看，冷熱電三聯(lián)供不能提倡。

　　未來要重視余熱

　　記者提問：我們發(fā)現(xiàn)，不少項目宣稱用電廠余熱制冷，對此你怎么看？

　　江億：熱電聯(lián)產(chǎn)是收集電廠的余熱，讓它去供熱，這是我現(xiàn)在使勁推廣的。

　　熱只能從高溫向低溫處轉(zhuǎn)移，而制冷是讓熱量從低溫向高溫處轉(zhuǎn)移，這就必須投入功。電廠余熱三四十度，是發(fā)完電剩下的“垃圾熱”，已經(jīng)發(fā)不出什么電來了，這種熱不能做功，更不能制冷，但是這個溫度的熱卻有可能作為供熱熱源。

　　想要制冷需要更高參數(shù)的熱，但如果用更高參數(shù)的熱，就會減少發(fā)電量。例如一臺機器能發(fā)1萬度電，發(fā)電后的余熱不能制冷，而為了使余熱能制冷就只能發(fā)9000度電，同時產(chǎn)生3000度冷量。但如果將這1000度電發(fā)出來，再通過電制冷，則可以產(chǎn)生5000度冷量。電廠的余熱制冷并不劃算。

　　記者提問：那供暖未來的方向是什么？

　　江億：我們要充分挖掘各種余熱資源，集中的系統(tǒng)把低品位余熱送到千家萬戶，然后再通過末端變換解決供熱問題，各種各樣的余熱都可以收集回來供暖，哪怕三四十度的余熱都可以供暖，但它不能用來供冷。做事需要因地制宜，根據(jù)實際情況出發(fā)，不能違背客觀規(guī)律。