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行業(yè)資訊濟南先行區(qū)：充分利用“地?zé)崮?”建設(shè)綠色低碳、清潔高效的能源體系
文章來源：地大熱能 發(fā)布作者： 發(fā)表時間：2022-11-08 10:31:52瀏覽次數(shù)：1718
1、先行區(qū)區(qū)域概述
地大熱能地?zé)崮?：濟南市先行區(qū)是國務(wù)院2018年批復(fù)成立的省級新舊動能轉(zhuǎn)換先行區(qū)，要求集聚集約創(chuàng)新要素資源，建設(shè)現(xiàn)代綠色智慧之城。該區(qū)域規(guī)劃控制區(qū)約733平方公里，分為大橋組團、崔寨組團、桑梓組團、濟陽縣城區(qū)、孫耿鎮(zhèn)和太平鎮(zhèn)六個供熱分區(qū)園區(qū)，包含孫耿、回河等特色小鎮(zhèn)、大橋引爆區(qū)、崔寨國際博覽城、黃河公園、行政中心等特色建筑，適宜應(yīng)用新能源供熱。
先行區(qū)現(xiàn)狀采暖供熱面積為120萬平方米，按照濟南市“一先三區(qū)兩高地”和“大強美富通”的戰(zhàn)略發(fā)展目標，至2028年先行區(qū)城鎮(zhèn)人口將達到260萬人，居民采暖總面積將達到3847.7萬平方米（856.6MW），公共建筑采暖面積將達到1480萬!（583.3MW）。而該地區(qū)現(xiàn)有及規(guī)劃集中供熱能力為668.6MW，遠低于所需熱負荷。因此，如何充分利用各組團的新能源稟賦，因地制宜建設(shè)綠色低碳、清潔高效的能源體系，并進一步達到降碳節(jié)能，是本文討論的重點。
濟南先行區(qū)地勢平坦，既不靠大山，也不靠海，水力勢能和風(fēng)能資源相對匱乏；而該地區(qū)具備得天獨厚的地?zé)豳Y源，具有明顯的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益；先行區(qū)其他可利用的能源形式包括生物質(zhì)、污水源、天然氣、空氣能和電廠余熱等。同時，先行區(qū)預(yù)留對未來不可預(yù)測技術(shù)舞臺，如核能、氫能利用等，體現(xiàn)“先行”的概念，強化對現(xiàn)有新技術(shù)的先試先行，而不是單純采用天然氣清潔供熱。
綜上，先行區(qū)新能源供熱思路采取“地?zé)?/a>為主、多能協(xié)同”原則，充分挖掘先行區(qū)地?zé)豳Y源，綜合利用其它清潔能源協(xié)調(diào)運行，在用足存量，留夠增量的前提下打造“多能互補、綠色智慧”的示范區(qū)和先行區(qū)。同時該地區(qū)供熱需求發(fā)展迅猛，居民供熱的安全穩(wěn)定需要保障。新能源綜合利用的思路如下：
（1）圍繞“地?zé)?/a>為主、多能協(xié)同”原則，根據(jù)先行區(qū)地?zé)豳Y源稟賦以及新能源利用的經(jīng)濟性、安全性、可實施性，建立以地?zé)豳Y源為主、其他分散清潔能源協(xié)同運行、結(jié)合各地塊余熱、廢熱資源的綜合能源利用系統(tǒng)，宜集中則集中、宜分散則分散，解決用戶基本暖通空調(diào)負荷；
（2）充分利用季節(jié)性土壤儲能系統(tǒng)，實現(xiàn)先行區(qū)暖通空調(diào)峰荷的跨季節(jié)轉(zhuǎn)移，盡量減少調(diào)峰設(shè)備的配置，綜合考慮供熱和制冷效益。適用于先行區(qū)內(nèi)辦公、酒店為主的高密度商務(wù)型社區(qū)；
總之，利用先行區(qū)優(yōu)質(zhì)的地?zé)?/a>資源、水源及余熱資源，優(yōu)化能源利用結(jié)構(gòu)，將極大促進該地區(qū)的能源發(fā)展，推動該地區(qū)綠色的生活、生產(chǎn)，對于盡快實現(xiàn)該地區(qū)二氧化碳“零排放”，提前實現(xiàn)碳中和具有現(xiàn)實意義。
3、先行區(qū)各組團新能源供熱方式
3.1 大橋組團
大橋組團定位為濟南城市副中心，發(fā)展現(xiàn)代高端服務(wù)業(yè)，培育科技研發(fā)、總部經(jīng)濟、商務(wù)服務(wù)、文化創(chuàng)意等產(chǎn)業(yè)，預(yù)留政務(wù)服務(wù)功能空間。其周邊范圍內(nèi)能源中心有桑梓店生物質(zhì)熱電廠、大橋燃氣鍋爐熱源廠、科創(chuàng)污水處理廠水源熱泵能源站以及資源豐富的地?zé)崮?/a>，至2028年大橋組團居民建筑總面積約1698.6萬平方米，公共建筑面積約449.2萬平方米。綜合用能方式如下：
根據(jù)城市用地開發(fā)性質(zhì)，大橋組團供熱（冷）以桑梓店生物質(zhì)熱電廠＋分布式地?zé)崮?/a>能源站作為基礎(chǔ)熱源，滿足大橋片區(qū)65％的供熱（冷）需求；以跨季節(jié)儲能輻射式中央空調(diào)＋污水源熱泵能源站＋燃氣三聯(lián)供作為補充熱源，滿足大橋片區(qū)15％的供熱需求；以大橋燃氣鍋爐熱源廠作為調(diào)峰熱源，滿足大橋片區(qū)20％的供熱需求，實現(xiàn)大橋片區(qū)供熱全覆蓋。
3.2 崔寨組團
崔寨組團定位為高新產(chǎn)業(yè)城，發(fā)展現(xiàn)代物流、新能源、會展博覽等產(chǎn)業(yè)。重點依托“中國氫谷”建設(shè)，布局“氫能源科技園”、“氫能源產(chǎn)業(yè)園”、“氫能源會展商務(wù)區(qū)”，打造全國氫能源產(chǎn)業(yè)高地。崔寨組團周邊范圍內(nèi)有能源中心2×9F燃氣熱電廠（規(guī)劃）、崔寨污水處理廠水源熱泵能源站以及地熱能，至2028年崔寨組團居民建筑總面積約727．7萬平方米，公共建筑面積約796萬平方米。
（3）工業(yè)污水處理廠建設(shè)37MW污水源熱泵能源中心，為周邊100多萬平方米采暖面積的熱用戶提供低溫熱源；
（4）崔寨組團中“中科新經(jīng)濟科創(chuàng)園”周邊可利用中科院輕型燃氣輪機對周邊區(qū)域進行供熱供冷；
（5）其他區(qū)域可充分利用空氣源熱泵、燃氣模塊鍋爐等清潔能源供熱，使崔寨組團的可再生能源得到充分利用。
崔寨組團供熱（冷）以地熱能能源站＋中科院輕型燃氣輪機試驗示范中心及分布式能源項目＋污水源熱泵作為基礎(chǔ)熱源，滿足崔寨片區(qū)70％的供熱需求；以2×9F燃氣熱電廠、空氣源熱泵＋太陽能作為補充及調(diào)峰熱源，滿足崔寨片區(qū)其余的供熱需求，實現(xiàn)崔寨片區(qū)供熱全覆蓋。
遠期隨著崔寨組團氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可在崔寨產(chǎn)業(yè)園區(qū)或具備條件的住宅區(qū)進行氫能供熱的示范項目，試點氫能在供熱領(lǐng)域的應(yīng)用。
3.3 桑梓組團
桑梓組團定位發(fā)展新材料、高端制造等產(chǎn)業(yè)。推動現(xiàn)有新材料產(chǎn)業(yè)融入高端制造供應(yīng)鏈，完善研發(fā)創(chuàng)新功能，建設(shè)具有國內(nèi)尖端水平的新材料研發(fā)和生產(chǎn)基地。桑梓組團周邊范圍內(nèi)能源中心有桑梓店生物質(zhì)熱電廠、裕興化工熱電廠、桑梓污水處理廠水源熱泵能源站以及地?zé)崮?/a>。至2028年桑梓組團居民建筑總面積約314.5萬平方米，公共建筑面積約79.7萬平方米。
根據(jù)城市用地開發(fā)性質(zhì)，綜合用能方式如下：
桑梓店組團供熱以桑梓店生物質(zhì)熱電廠＋地?zé)崮?/a>能源站作為基礎(chǔ)熱源，滿足桑梓店片區(qū)100％的供熱需求，以污水源熱泵作為作為調(diào)峰熱源，滿足桑梓店組團極寒期的供熱需求，實現(xiàn)桑梓組團供熱全覆蓋。
3.4 孫耿組團
孫耿組團定位為科教新市鎮(zhèn)，以特色小鎮(zhèn)為亮點，遠景作為城市次中心，以科教產(chǎn)業(yè)為引領(lǐng)，打造以產(chǎn)教融合示范、智能生活體驗為主的科教新市鎮(zhèn)。孫耿組團周邊范圍內(nèi)能源中心有光大環(huán)保能源有限公司（孫耿垃圾焚燒電廠）、孫耿分散污水處理站水源熱泵能源站以及資源豐富的地熱能，至2028年孫耿組團居民建筑總面積約195.7萬平方米，公共建筑面積約137.6萬平方米。
根據(jù)城市用地開發(fā)性質(zhì)，綜合用能方式如下：
孫耿組團采用供熱中深層地?zé)崮?/a>能源站＋污水源熱泵作為基礎(chǔ)熱源，滿足孫耿片區(qū)60％的供熱需求；以水源熱泵＋空氣源熱泵作為補充熱源，滿足孫耿片區(qū)20％的供熱需求；以濟陽燃氣鍋爐房作為調(diào)峰熱源，滿足孫耿片區(qū)20％的供熱需求，實現(xiàn)孫耿片區(qū)供熱全覆蓋。
3.5 太平組團
太平組團定位為農(nóng)業(yè)科技新市鎮(zhèn)，以特色小鎮(zhèn)為亮點，依托山東省農(nóng)科院，打造以農(nóng)科示范、特色農(nóng)業(yè)體驗為主的農(nóng)科新市鎮(zhèn)?，F(xiàn)狀周邊范圍內(nèi)沒有集中能源，太平污水處理廠水源熱泵能源站的供熱能力為7MW。至2028年太平組團居民建筑總面積約165.3萬平方米。
根據(jù)城市用地開發(fā)性質(zhì)，綜合用能方式如下：
太平組團供熱以中深層地?zé)崮?/a>能源站作為基礎(chǔ)熱源，滿足太平片區(qū)50％的供熱需求；以空氣源熱泵＋污水源熱泵作為補充熱源，滿足太平片區(qū)20％的供熱需求；以生物質(zhì)汽化爐＋區(qū)域燃氣模塊鍋爐作為調(diào)峰熱源，滿足太平片區(qū)30％的供熱需求，實現(xiàn)太平片區(qū)供熱全覆蓋。
3.6 濟陽組團
濟陽組團為現(xiàn)有城區(qū)，主要發(fā)展智能制造、食品飲料等產(chǎn)業(yè)。區(qū)域內(nèi)供熱管網(wǎng)已經(jīng)基本成型，近遠期在逐步完善的同時，應(yīng)大力開發(fā)新用戶，提高供熱普及率?，F(xiàn)狀熱源包括華能濟陽生物質(zhì)熱電廠、興陽熱源廠、新華熱電廠、濟陽污水處理廠等。至2028年，濟陽組團居民建筑總面積約555.9萬平方米，公共建筑面積約17.5萬平方米。
根據(jù)城市用地開發(fā)性質(zhì)，綜合用能方式如下：
城區(qū)近期以現(xiàn)狀的熱源廠為主熱源，實現(xiàn)區(qū)域的清潔供暖；遠期以燃氣熱電廠為主熱源，增加污水源熱泵能源中心等可再生能源作為補充，實現(xiàn)濟陽組團城區(qū)的清潔供熱。
3.7 先行區(qū)遠期供熱保障
綜合考慮清潔能源的供熱成本、供熱質(zhì)量和對極寒天氣的應(yīng)對能力，遠期規(guī)劃利用齊河永峰鋼鐵的工業(yè)余熱，由濟南熱力集團沿黃河大道自西向東敷設(shè)長度約20公里、管徑DN1400的高溫熱水供熱管網(wǎng)，作為先行區(qū)的供熱保障，同時作為區(qū)域制冷的驅(qū)動能源。
4、智慧能源
新能源供熱不是各種新技術(shù)的累積，而應(yīng)根據(jù)每種新能源的運行成本、穩(wěn)定性、對室外溫度的適應(yīng)情況進行統(tǒng)一調(diào)配。濟南先行區(qū)規(guī)劃在濟南能源集團大橋熱源廠內(nèi)建設(shè)多能互補中心調(diào)度平臺，結(jié)合5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算等新興技術(shù)，建立智慧能源管理系統(tǒng)，合理調(diào)配能源，提高能源管理的數(shù)字化與信息化程度，實現(xiàn)與熱力集團管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)調(diào)度管理，保證管網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、節(jié)能運行；同時滿足大型供熱熱源首站、能源站、天然氣門站監(jiān)管控制系統(tǒng)對接的需求，實現(xiàn)依據(jù)用戶管網(wǎng)用能負荷變化進行熱（冷）源輸送調(diào)配的功能，從安全角度實現(xiàn)電、熱（冷）負荷聯(lián)調(diào)，確保供熱（冷）、天然氣系統(tǒng)、新能源系統(tǒng)穩(wěn)定安全。目前該工程正在進行。
5、總結(jié)
2021年是國家“十四五”開局之年，我們面對的是國家實現(xiàn)“2030年前碳達峰”、“2060年前碳中和”兩個新的奮斗目標，能源綜合利用將由清潔高效進入降碳節(jié)能新階段，從解決霧霾問題到解決碳中和問題轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)二氧化碳凈零排放。
先行區(qū)豐富的地?zé)?/a>資源，以及未來崔寨組團“中國氫谷”的建設(shè)，其能源清潔、零碳能源的特點正迎合了這次新能源利用的理念轉(zhuǎn)變契機，從而將民生工程、能源工程、環(huán)保工程有機結(jié)合到一起，融入到先行區(qū)的整體規(guī)劃中。濟南先行區(qū)作為全國新舊動能轉(zhuǎn)換的先行示范區(qū)，將以雄安新區(qū)立為能源利用標桿，以綠色、智慧、現(xiàn)代、宜居為特色，在濟南能源集團統(tǒng)一部署下，建設(shè)成國際一流的現(xiàn)代綠色智慧新城。
