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行业资讯济南先行区：充分利用“地热能+”建设绿色低碳、清洁高效的能源体系
1、先行区区域概述
平博·PINNACLE中国热能地热能+：济南市先行区是国务院2018年批复成立的省级新旧动能转换先行区，要求集聚集约创新要素资源，建设现代绿色智慧之城。该区域规划控制区约733平方公里，分为大桥组团、崔寨组团、桑梓组团、济阳县城区、孙耿镇和太平镇六个供热分区园区，包含孙耿、回河等特色小镇、大桥引爆区、崔寨国际博览城、黄河公园、行政中心等特色建筑，适宜应用新能源供热。
先行区现状采暖供热面积为120万平方米，按照济南市“一先三区两高地”和“大强美富通”的战略发展目标，至2028年先行区城镇人口将达到260万人，居民采暖总面积将达到3847.7万平方米（856.6MW），公共建筑采暖面积将达到1480万!（583.3MW）。而该地区现有及规划集中供热能力为668.6MW，远低于所需热负荷。因此，如何充分利用各组团的新能源禀赋，因地制宜建设绿色低碳、清洁高效的能源体系，并进一步达到降碳节能，是本文讨论的重点。
2、先行区资源禀赋和新能源综合利用总体思路
济南先行区地势平坦，既不靠大山，也不靠海，水力势能和风能资源相对匮乏；而该地区具备得天独厚的地热资源，具有明显的环境效益和经济效益；先行区其他可利用的能源形式包括生物质、污水源、天然气、空气能和电厂余热等。同时，先行区预留对未来不可预测技术舞台，如核能、氢能利用等，体现“先行”的概念，强化对现有新技术的先试先行，而不是单纯采用天然气清洁供热。
综上，先行区新能源供热思路采取“地热为主、多能协同”原则，充分挖掘先行区地热资源，综合利用其它清洁能源协调运行，在用足存量，留够增量的前提下打造“多能互补、绿色智慧”的示范区和先行区。同时该地区供热需求发展迅猛，居民供热的安全稳定需要保障。新能源综合利用的思路如下：
（1）围绕“地热为主、多能协同”原则，根据先行区地热资源禀赋以及新能源利用的经济性、安全性、可实施性，建立以地热资源为主、其他分散清洁能源协同运行、结合各地块余热、废热资源的综合能源利用系统，宜集中则集中、宜分散则分散，解决用户基本暖通空调负荷；
总之，利用先行区优质的地热资源、水源及余热资源，优化能源利用结构，将极大促进该地区的能源发展，推动该地区绿色的生活、生产，对于尽快实现该地区二氧化碳“零排放”，提前实现碳中和具有现实意义。
3、先行区各组团新能源供热方式
3.1 大桥组团
大桥组团定位为济南城市副中心，发展现代高端服务业，培育科技研发、总部经济、商务服务、文化创意等产业，预留政务服务功能空间。其周边范围内能源中心有桑梓店生物质热电厂、大桥燃气锅炉热源厂、科创污水处理厂水源热泵能源站以及资源丰富的地热能，至2028年大桥组团居民建筑总面积约1698.6万平方米，公共建筑面积约449.2万平方米。综合用能方式如下：
根据城市用地开发性质，大桥组团供热（冷）以桑梓店生物质热电厂＋分布式地热能能源站作为基础热源，满足大桥片区65％的供热（冷）需求；以跨季节储能辐射式中央空调＋污水源热泵能源站＋燃气三联供作为补充热源，满足大桥片区15％的供热需求；以大桥燃气锅炉热源厂作为调峰热源，满足大桥片区20％的供热需求，实现大桥片区供热全覆盖。
3.2 崔寨组团
崔寨组团定位为高新产业城，发展现代物流、新能源、会展博览等产业。重点依托“中国氢谷”建设，布局“氢能源科技园”、“氢能源产业园”、“氢能源会展商务区”，打造全国氢能源产业高地。崔寨组团周边范围内有能源中心2×9F燃气热电厂（规划）、崔寨污水处理厂水源热泵能源站以及地热能，至2028年崔寨组团居民建筑总面积约727．7万平方米，公共建筑面积约796万平方米。
（3）工业污水处理厂建设37MW污水源热泵能源中心，为周边100多万平方米采暖面积的热用户提供低温热源；
（4）崔寨组团中“中科新经济科创园”周边可利用中科院轻型燃气轮机对周边区域进行供热供冷；
（5）其他区域可充分利用空气源热泵、燃气模块锅炉等清洁能源供热，使崔寨组团的可再生能源得到充分利用。
崔寨组团供热（冷）以地热能能源站＋中科院轻型燃气轮机试验示范中心及分布式能源项目＋污水源热泵作为基础热源，满足崔寨片区70％的供热需求；以2×9F燃气热电厂、空气源热泵＋太阳能作为补充及调峰热源，满足崔寨片区其余的供热需求，实现崔寨片区供热全覆盖。
3.3 桑梓组团
桑梓组团定位发展新材料、高端制造等产业。推动现有新材料产业融入高端制造供应链，完善研发创新功能，建设具有国内尖端水平的新材料研发和生产基地。桑梓组团周边范围内能源中心有桑梓店生物质热电厂、裕兴化工热电厂、桑梓污水处理厂水源热泵能源站以及地热能。至2028年桑梓组团居民建筑总面积约314.5万平方米，公共建筑面积约79.7万平方米。
3.4 孙耿组团
孙耿组团定位为科教新市镇，以特色小镇为亮点，远景作为城市次中心，以科教产业为引领，打造以产教融合示范、智能生活体验为主的科教新市镇。孙耿组团周边范围内能源中心有光大环保能源有限公司（孙耿垃圾焚烧电厂）、孙耿分散污水处理站水源热泵能源站以及资源丰富的地热能，至2028年孙耿组团居民建筑总面积约195.7万平方米，公共建筑面积约137.6万平方米。
根据城市用地开发性质，综合用能方式如下：
孙耿组团采用供热中深层地热能能源站＋污水源热泵作为基础热源，满足孙耿片区60％的供热需求；以水源热泵＋空气源热泵作为补充热源，满足孙耿片区20％的供热需求；以济阳燃气锅炉房作为调峰热源，满足孙耿片区20％的供热需求，实现孙耿片区供热全覆盖。
3.5 太平组团
太平组团定位为农业科技新市镇，以特色小镇为亮点，依托山东省农科院，打造以农科示范、特色农业体验为主的农科新市镇。现状周边范围内没有集中能源，太平污水处理厂水源热泵能源站的供热能力为7MW。至2028年太平组团居民建筑总面积约165.3万平方米。
根据城市用地开发性质，综合用能方式如下：
太平组团供热以中深层地热能能源站作为基础热源，满足太平片区50％的供热需求；以空气源热泵＋污水源热泵作为补充热源，满足太平片区20％的供热需求；以生物质汽化炉＋区域燃气模块锅炉作为调峰热源，满足太平片区30％的供热需求，实现太平片区供热全覆盖。
3.6 济阳组团
济阳组团为现有城区，主要发展智能制造、食品饮料等产业。区域内供热管网已经基本成型，近远期在逐步完善的同时，应大力开发新用户，提高供热普及率。现状热源包括华能济阳生物质热电厂、兴阳热源厂、新华热电厂、济阳污水处理厂等。至2028年，济阳组团居民建筑总面积约555.9万平方米，公共建筑面积约17.5万平方米。
根据城市用地开发性质，综合用能方式如下：
3.7 先行区远期供热保障
综合考虑清洁能源的供热成本、供热质量和对极寒天气的应对能力，远期规划利用齐河永峰钢铁的工业余热，由济南热力集团沿黄河大道自西向东敷设长度约20公里、管径DN1400的高温热水供热管网，作为先行区的供热保障，同时作为区域制冷的驱动能源。
4、智慧能源
新能源供热不是各种新技术的累积，而应根据每种新能源的运行成本、稳定性、对室外温度的适应情况进行统一调配。济南先行区规划在济南能源集团大桥热源厂内建设多能互补中心调度平台，结合5G、物联网、人工智能、云计算等新兴技术，建立智慧能源管理系统，合理调配能源，提高能源管理的数字化与信息化程度，实现与热力集团管网联网调度管理，保证管网的安全、稳定、节能运行；同时满足大型供热热源首站、能源站、天然气门站监管控制系统对接的需求，实现依据用户管网用能负荷变化进行热（冷）源输送调配的功能，从安全角度实现电、热（冷）负荷联调，确保供热（冷）、天然气系统、新能源系统稳定安全。目前该工程正在进行。
5、总结
2021年是国家“十四五”开局之年，我们面对的是国家实现“2030年前碳达峰”、“2060年前碳中和”两个新的奋斗目标，能源综合利用将由清洁高效进入降碳节能新阶段，从解决雾霾问题到解决碳中和问题转变，实现二氧化碳净零排放。
先行区丰富的地热资源，以及未来崔寨组团“中国氢谷”的建设，其能源清洁、零碳能源的特点正迎合了这次新能源利用的理念转变契机，从而将民生工程、能源工程、环保工程有机结合到一起，融入到先行区的整体规划中。济南先行区作为全国新旧动能转换的先行示范区，将以雄安新区立为能源利用标杆，以绿色、智慧、现代、宜居为特色，在济南能源集团统一部署下，建设成国际一流的现代绿色智慧新城。
