热泵发挥牵引作用!济南睿冠能源站构建多能互补供热体系
在济南能源集团能投集团运营的睿冠能源站内,看不见传统供热厂区高耸的烟囱与弥漫的煤灰,也听不到锅炉运行的巨大轰鸣。这座现代化的区域能源站,目前承担着济钢新村8300余户居民的冬季供暖任务,其最大的技术特色在于集成了十种不同的清洁能源设备,构建起以热泵技术为重要支撑、多能协同的绿色供热体系。
睿冠能源站运行主任张洪征介绍,热泵类设备在整个系统中发挥着基础性作用。其中,原生污水源热泵系统能够从城市排污管道中提取热量,利用污水常年稳定的温度特性,实现冬季供热与夏季制冷的双重功能。该系统综合能效比达到4.0,意味着消耗1千瓦电能可搬运4千瓦热能,为约10万平方米建筑提供稳定热源。与此同时,空气源热泵作为气象适应性较强的补充热源,在过渡季节及部分负荷时段灵活运行,有效增强了系统应对室外温度波动的能力。

除了热泵技术,能源站还集成了多种创新能源系统,形成完整的多能互补架构。高压电极锅炉与熔盐蓄热系统构成重要的电热转换与储能环节,在夜间电价低谷时段将电能转化为热能储存,于白天用热高峰时释放,实现电网“移峰填谷”。特别是全国首创的熔盐蓄热系统,采用特殊的三元熔盐作为储热介质,在8小时谷电时间内完成蓄热,实现了热能的大规模、低成本储存。而完井深度达2500米的无干扰地岩热系统,则通过埋设于地下的密闭管道提取深层地热,实现“只取热不取水”的可持续利用方式,为约1万平方米空间提供基础负荷热量。
如此复杂的多能源系统,其高效运行依赖于智慧能源管控平台的精准调度。该平台能够根据室外温度变化、分时电价政策以及用户侧实际负荷需求,实时计算并选择最优的能源组合方式。例如,在冬季夜间电价低谷时段,系统会优先启动电极锅炉和熔盐系统进行蓄热;在白天供热高峰期间,则优先使用已储存的热能,并配合污水源热泵等可再生能源设备运行;当遇到极寒天气或某套系统需要检修时,章丘电厂余热及燃气锅炉可作为可靠的调峰和备用热源,确保供热系统的稳定可靠。

睿冠公司负责人白玉鹤表示,在该能源站的能源消费结构中,以污水源热泵、空气源热泵和地热系统为代表的清洁可再生能源占比超过30%,大幅降低了对化石能源的依赖。与传统燃煤供热方式相比,该系统每年可减少大量标煤消耗,并显著降低二氧化硫、氮氧化物和粉尘等污染物的排放,为改善区域空气质量做出了实质贡献。
值得注意的是,这一项目在集成多种清洁能源技术的同时,也创新建立了热源、管网、换热站、楼宇、用户的五级调控体系,实现了“一网多源,多能互补,全网调控、精准供热”的运行目标。这种综合能源供应模式,为城市区域能源系统,特别是大型社区和产业园区的清洁供热改造,提供了可复制、可推广的技术路径和工程经验。
目前,睿冠能源站已完成所有设备的调试工作,进入稳定运行阶段。济南能投集团表示,将以该项目为样板,继续推进以热泵技术为基础的可再生能源在区域供热中的规模化、集成化应用,为构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系探索更多实践路径。
