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濟(jì)南市東部城區(qū)供熱目前以章丘電廠為主要熱源，而章丘電廠參與電力調(diào)峰導(dǎo)致供熱能力下降，且波動(dòng)大，同時(shí)面臨嚴(yán)寒天然氣價(jià)格高帶來(lái)的燃?xì)忮仩t供熱調(diào)峰成本高問題。為此，由清華大學(xué)付林教授團(tuán)隊(duì)技術(shù)支持、濟(jì)南市能源集團(tuán)聯(lián)合北京清建能源技術(shù)公司在唐冶熱源廠建設(shè)了基于熱電協(xié)同的大規(guī)?？缂竟?jié)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目。

項(xiàng)目于2024年7月1日開始施工建設(shè)，到2024年12月22日完工。主要建設(shè)一個(gè)蓄熱水池，并配套建設(shè)了能源站，用于安裝熱變換機(jī)組，以滿足充放熱過程的溫度變換要求。

唐冶蓄熱水庫(kù)占地約為一個(gè)直角梯形，長(zhǎng)邊長(zhǎng)約150米，短邊長(zhǎng)約132米，寬度約61米，頂部面積約9850平方米，最大開挖深度為18米，總?cè)莘e8.1萬(wàn)立方米，是我國(guó)容積最大的跨季節(jié)水體儲(chǔ)熱項(xiàng)目。

濟(jì)南唐冶跨季節(jié)儲(chǔ)熱水池現(xiàn)場(chǎng)照片

項(xiàng)目采用了大溫差儲(chǔ)熱技術(shù)，實(shí)現(xiàn)95℃至0℃冰漿的儲(chǔ)熱、儲(chǔ)冷，從而將單位容積的儲(chǔ)熱量加儲(chǔ)冷量提升至0.62GJ/m3，比國(guó)內(nèi)外已建成的同類項(xiàng)目?jī)?chǔ)熱密度提高了85%，成為世界上儲(chǔ)熱密度最大的水體儲(chǔ)熱工程。

儲(chǔ)熱系統(tǒng)在冬季系統(tǒng)釋放儲(chǔ)熱為熱網(wǎng)調(diào)峰，供熱調(diào)峰能力34MW，可持續(xù)放熱15天，應(yīng)急供熱能力89MW，可持續(xù)放熱3天。此外，夏季還可以提供約10MW的供冷能力。

項(xiàng)目對(duì)蓄熱水庫(kù)的保溫和布液工藝進(jìn)行了優(yōu)化。根據(jù)投運(yùn)后的測(cè)試數(shù)據(jù)，儲(chǔ)水靜置3個(gè)月的熱損失率小于9%，儲(chǔ)放熱過程斜溫層厚度不超過總高度的10%。

濟(jì)南唐冶熱源廠儲(chǔ)熱水庫(kù)示范工程已經(jīng)過1年的運(yùn)行，完成冬季充放熱和夏季供冷運(yùn)行。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，各工況均達(dá)到了設(shè)計(jì)參數(shù)。該項(xiàng)目的成功實(shí)施為跨季節(jié)儲(chǔ)熱技術(shù)在濟(jì)南市的全面推廣應(yīng)用提供了有力示范，為城市供熱系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展開辟了新的路徑。