熱泵發揮牽引作用!濟南睿冠能源站構建多能互補供熱體系?
在濟南能源集團能投集團運營的睿冠能源站內,看不見傳統供熱廠區高聳的煙囪與彌漫的煤灰,也聽不到鍋爐運行的巨大轟鳴。這座現代化的區域能源站,目前承擔著濟鋼新村8300余戶居民的冬季供暖任務,其最大的技術特色在于集成了十種不同的清潔能源設備,構建起以熱泵技術為重要支撐、多能協同的綠色供熱體系。
睿冠能源站運行主任張洪征介紹,熱泵類設備在整個系統中發揮著基礎性作用。其中,原生污水源熱泵系統能夠從城市排污管道中提取熱量,利用污水常年穩定的溫度特性,實現冬季供熱與夏季制冷的雙重功能。該系統綜合能效比達到4.0,意味著消耗1千瓦電能可搬運4千瓦熱能,為約10萬平方米建筑提供穩定熱源。與此同時,空氣源熱泵作為氣象適應性較強的補充熱源,在過渡季節及部分負荷時段靈活運行,有效增強了系統應對室外溫度波動的能力。

除了熱泵技術,能源站還集成了多種創新能源系統,形成完整的多能互補架構。高壓電極鍋爐與熔鹽蓄熱系統構成重要的電熱轉換與儲能環節,在夜間電價低谷時段將電能轉化為熱能儲存,于白天用熱高峰時釋放,實現電網“移峰填谷”。特別是全國首創的熔鹽蓄熱系統,采用特殊的三元熔鹽作為儲熱介質,在8小時谷電時間內完成蓄熱,實現了熱能的大規模、低成本儲存。而完井深度達2500米的無干擾地巖熱系統,則通過埋設于地下的密閉管道提取深層地熱,實現“只取熱不取水”的可持續利用方式,為約1萬平方米空間提供基礎負荷熱量。
如此復雜的多能源系統,其高效運行依賴于智慧能源管控平臺的精準調度。該平臺能夠根據室外溫度變化、分時電價政策以及用戶側實際負荷需求,實時計算并選擇最優的能源組合方式。例如,在冬季夜間電價低谷時段,系統會優先啟動電極鍋爐和熔鹽系統進行蓄熱;在白天供熱高峰期間,則優先使用已儲存的熱能,并配合污水源熱泵等可再生能源設備運行;當遇到極寒天氣或某套系統需要檢修時,章丘電廠余熱及燃氣鍋爐可作為可靠的調峰和備用熱源,確保供熱系統的穩定可靠。

睿冠公司負責人白玉鶴表示,在該能源站的能源消費結構中,以污水源熱泵、空氣源熱泵和地熱系統為代表的清潔可再生能源占比超過30%,大幅降低了對化石能源的依賴。與傳統燃煤供熱方式相比,該系統每年可減少大量標煤消耗,并顯著降低二氧化硫、氮氧化物和粉塵等污染物的排放,為改善區域空氣質量做出了實質貢獻。
值得注意的是,這一項目在集成多種清潔能源技術的同時,也創新建立了熱源、管網、換熱站、樓宇、用戶的五級調控體系,實現了“一網多源,多能互補,全網調控、精準供熱”的運行目標。這種綜合能源供應模式,為城市區域能源系統,特別是大型社區和產業園區的清潔供熱改造,提供了可復制、可推廣的技術路徑和工程經驗。
目前,睿冠能源站已完成所有設備的調試工作,進入穩定運行階段。濟南能投集團表示,將以該項目為樣板,繼續推進以熱泵技術為基礎的可再生能源在區域供熱中的規模化、集成化應用,為構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系探索更多實踐路徑。


