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行業資訊濟南先行區：充分利用“地熱能+”建設綠色低碳、清潔高效的能源體系
文章來源：地大熱能 發布作者： 發表時間：2022-11-08 10:31:52瀏覽次數：1918
1、先行區區域概述
地大熱能地熱能+：濟南市先行區是國務院2018年批復成立的省級新舊動能轉換先行區，要求集聚集約創新要素資源，建設現代綠色智慧之城。該區域規劃控制區約733平方公里，分為大橋組團、崔寨組團、桑梓組團、濟陽縣城區、孫耿鎮和太平鎮六個供熱分區園區，包含孫耿、回河等特色小鎮、大橋引爆區、崔寨國際博覽城、黃河公園、行政中心等特色建筑，適宜應用新能源供熱。
先行區現狀采暖供熱面積為120萬平方米，按照濟南市“一先三區兩高地”和“大強美富通”的戰略發展目標，至2028年先行區城鎮人口將達到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）。而該地區現有及規劃集中供熱能力為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，因地制宜建設綠色低碳、清潔高效的能源體系，并進一步達到降碳節能，是本文討論的重點。
濟南先行區地勢平坦，既不靠大山，也不靠海，水力勢能和風能資源相對匱乏；而該地區具備得天獨厚的地熱資源，具有明顯的環境效益和經濟效益；先行區其他可利用的能源形式包括生物質、污水源、天然氣、空氣能和電廠余熱等。同時，先行區預留對未來不可預測技術舞臺，如核能、氫能利用等，體現“先行”的概念，強化對現有新技術的先試先行，而不是單純采用天然氣清潔供熱。
綜上，先行區新能源供熱思路采取“地熱為主、多能協同”原則，充分挖掘先行區地熱資源，綜合利用其它清潔能源協調運行，在用足存量，留夠增量的前提下打造“多能互補、綠色智慧”的示范區和先行區。同時該地區供熱需求發展迅猛，居民供熱的安全穩定需要保障。新能源綜合利用的思路如下：
（1）圍繞“地熱為主、多能協同”原則，根據先行區地熱資源稟賦以及新能源利用的經濟性、安全性、可實施性，建立以地熱資源為主、其他分散清潔能源協同運行、結合各地塊余熱、廢熱資源的綜合能源利用系統，宜集中則集中、宜分散則分散，解決用戶基本暖通空調負荷；
總之，利用先行區優質的地熱資源、水源及余熱資源，優化能源利用結構，將極大促進該地區的能源發展，推動該地區綠色的生活、生產，對于盡快實現該地區二氧化碳“零排放”，提前實現碳中和具有現實意義。
3、先行區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，發展現代高端服務業，培育科技研發、總部經濟、商務服務、文化創意等產業，預留政務服務功能空間。其周邊范圍內能源中心有桑梓店生物質熱電廠、大橋燃氣鍋爐熱源廠、科創污水處理廠水源熱泵能源站以及資源豐富的地熱能，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：
根據城市用地開發性質，大橋組團供熱（冷）以桑梓店生物質熱電廠＋分布式地熱能能源站作為基礎熱源，滿足大橋片區65％的供熱（冷）需求；以跨季節儲能輻射式中央空調＋污水源熱泵能源站＋燃氣三聯供作為補充熱源，滿足大橋片區15％的供熱需求；以大橋燃氣鍋爐熱源廠作為調峰熱源，滿足大橋片區20％的供熱需求，實現大橋片區供熱全覆蓋。
3.2 崔寨組團
崔寨組團定位為高新產業城，發展現代物流、新能源、會展博覽等產業。重點依托“中國氫谷”建設，布局“氫能源科技園”、“氫能源產業園”、“氫能源會展商務區”，打造全國氫能源產業高地。崔寨組團周邊范圍內有能源中心2×9F燃氣熱電廠（規劃）、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）工業污水處理廠建設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“中科新經濟科創園”周邊可利用中科院輕型燃氣輪機對周邊區域進行供熱供冷；
（5）其他區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熱源，滿足崔寨片區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峰熱源，滿足崔寨片區其余的供熱需求，實現崔寨片區供熱全覆蓋。
3.3 桑梓組團
桑梓組團定位發展新材料、高端制造等產業。推動現有新材料產業融入高端制造供應鏈，完善研發創新功能，建設具有國內尖端水平的新材料研發和生產基地。桑梓組團周邊范圍內能源中心有桑梓店生物質熱電廠、裕興化工熱電廠、桑梓污水處理廠水源熱泵能源站以及地熱能。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。
3.4 孫耿組團
孫耿組團定位為科教新市鎮，以特色小鎮為亮點，遠景作為城市次中心，以科教產業為引領，打造以產教融合示范、智能生活體驗為主的科教新市鎮。孫耿組團周邊范圍內能源中心有光大環保能源有限公司（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。
根據城市用地開發性質，綜合用能方式如下：
孫耿組團采用供熱中深層地熱能能源站＋污水源熱泵作為基礎熱源，滿足孫耿片區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20％的供熱需求；以濟陽燃氣鍋爐房作為調峰熱源，滿足孫耿片區20％的供熱需求，實現孫耿片區供熱全覆蓋。
3.5 太平組團
太平組團定位為農業科技新市鎮，以特色小鎮為亮點，依托山東省農科院，打造以農科示范、特色農業體驗為主的農科新市鎮。現狀周邊范圍內沒有集中能源，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。
根據城市用地開發性質，綜合用能方式如下：
太平組團供熱以中深層地熱能能源站作為基礎熱源，滿足太平片區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20％的供熱需求；以生物質汽化爐＋區域燃氣模塊鍋爐作為調峰熱源，滿足太平片區30％的供熱需求，實現太平片區供熱全覆蓋。
3.6 濟陽組團
濟陽組團為現有城區，主要發展智能制造、食品飲料等產業。區域內供熱管網已經基本成型，近遠期在逐步完善的同時，應大力開發新用戶，提高供熱普及率。現狀熱源包括華能濟陽生物質熱電廠、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。
根據城市用地開發性質，綜合用能方式如下：
3.7 先行區遠期供熱保障
綜合考慮清潔能源的供熱成本、供熱質量和對極寒天氣的應對能力，遠期規劃利用齊河永峰鋼鐵的工業余熱，由濟南熱力集團沿黃河大道自西向東敷設長度約20公里、管徑DN1400的高溫熱水供熱管網，作為先行區的供熱保障，同時作為區域制冷的驅動能源。
4、智慧能源
新能源供熱不是各種新技術的累積，而應根據每種新能源的運行成本、穩定性、對室外溫度的適應情況進行統一調配。濟南先行區規劃在濟南能源集團大橋熱源廠內建設多能互補中心調度平臺，結合5G、物聯網、人工智能、云計算等新興技術，建立智慧能源管理系統，合理調配能源，提高能源管理的數字化與信息化程度，實現與熱力集團管網聯網調度管理，保證管網的安全、穩定、節能運行；同時滿足大型供熱熱源首站、能源站、天然氣門站監管控制系統對接的需求，實現依據用戶管網用能負荷變化進行熱（冷）源輸送調配的功能，從安全角度實現電、熱（冷）負荷聯調，確保供熱（冷）、天然氣系統、新能源系統穩定安全。目前該工程正在進行。
5、總結
2021年是國家“十四五”開局之年，我們面對的是國家實現“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能新階段，從解決霧霾問題到解決碳中和問題轉變，實現二氧化碳凈零排放。
先行區豐富的地熱資源，以及未來崔寨組團“中國氫谷”的建設，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變契機，從而將民生工程、能源工程、環保工程有機結合到一起，融入到先行區的整體規劃中。濟南先行區作為全國新舊動能轉換的先行示范區，將以雄安新區立為能源利用標桿，以綠色、智慧、現代、宜居為特色，在濟南能源集團統一部署下，建設成國際一流的現代綠色智慧新城。
