新能源行业：风光温暖千家万户——区域化储能供热促进新能源消纳的示范路径

哈丽演工業大学HARBIN INSTITUTEOFTECHNOLOG风光温暖千家万户区域化储能供热促进新能源消纳的示范路径哈尔滨工业大学(威海）山东新能源发电及供热现状报告目录新能源区域化高效供热技术三区域化供热支撑新能源发展新路四区域化供热低成本参与电网调度五推广应用潜力与团队优势山东新能源发电及供热现状第一部分口山东省新能源发电现状口山东省供热现状与改造需求分析山东省新能源发电现状(nd) 1.9655p(t + 1) -p(t)2025年底山东省新能源总装机约1.3亿于瓦，成为山东省第一大电源。累计波动量1.02361.0042光伏装机8514万千瓦，居全国首位；风电装机2669万千瓦，居全国第五，新能源装机容量已超过全省最大负荷新疆湖北L 山东 _相比西北集中式新能源基地，山东省风光受海陆气候及分布式占比高等(p.u.,0.8712因素影响，出力呈现更强的波动性、间歇性和反调峰性，新能源与负荷I=maxp(t)-minp(t)峰的时序错配问题较为突出。2025年1-3月山东省风电、光伏利用率分别0.357910.2027约为91.8%和95.1%，低于全国平均水平。随着山东省新能源装机比例过半、以及风光自身不友好特性，电网消纳新疆湖北L 山东_由易向难，传统“源随荷动”模式失效，灵活性调节资源、特别是低成0.50.4094与负荷不匹配本调节资源严重不足。推动调控方式向源网荷储协同”转变，鼓励将分布式能源（分布式电=corr(p(t), (t)-0.50241 -0.7117源、储能、可调节负荷等）智能聚合，参与主网调度运行和电力市场新疆湖北L山炼是目前电网发展的一个重要方向。山东省与其他省份的新能源特性对比（二）山东省供热现状与改造需求分析民生改善目标3民生改善自标：2024年我国能源消费总量达59.6亿吨标准煤。山东省作为工业与人口大省，能源消费量约占全国的8%。供热空调能耗已占能源消费总量的20%以上，与发达国家30%相比还有增长空间减碳需求迫切减碳需求迫切：按单位供暖面积40W/m²、每年连续供暖4.5个月测算，Co2高效清洁供热1亿平方米年需供热量约130亿kWh，折合约225万吨原煤。目前山东省供暖面积22亿m²，燃煤供热面积约15.76亿m2，原煤消耗约3550万吨CO2排放量约0.66亿吨传统供热受限共热主力辅助调峰传统供热受限：随着新能源发电占比逐步上升，传统热电联产正从“供热主力”向“辅助调峰”的角色转变，无法满足大规模稳定供热需求。双碳目标引领：在双碳总目标下，山东省省委书记林武要求，到2027年双碳目标引领底，全省供热燃煤锅炉全部替代退出；天然气作为战略性、基础性资源预计在2030年前后逐步退出主力供热序列。多重驱动力下的高效清洁供热需求分析新能源区域化高效供热技术第二部分口技术简介口供热系统构成口示范案例（一）技术简介新能源区域化供热技术：以环境能源为主要取热源、以整县整市为供热单元，依托大规模电动热泵与储能技术协同应用，实现供热系统的清洁化与规模化运行。该模式可实现“一份电量、三份热量”的能量倍增效空气源热泵应，并通过电热解耦赋予供热负荷分钟级柔性调节能力。》环境能源：水源、地源、空气源、地热能等环境中的能源。水源热泵区域化：以区、县、市为对象，每个区县建设10到15个百万m级清洁能源站，以分布式能源站的形式解决整个区县市的供热问题储能：基于高效储热设备及“源网荷储一体化”智慧供热平台，柔性调整供执负荷响应由网分时调节求新能源区域化供热设备（空气源）常见供热技术对比：技术维度传统燃煤/燃气锅炉传统直热电锅炉新能源区域化供热（热泵+储能）能源转化效率80%-95%95%-98%300%-400%转化倍数关系1单位燃料一<1单位热能1单位电→1单位热(1:1)1单位电→3-4单位热(1:3-4)碳排放高排放（化石能源燃烧）间接排放（依赖电网强度）零排放（消纳绿电+环境能源）电网互动能力无弱（刚性负荷）极强（利用储能实现电热解耦）供热系统构成(二)网供水， 50°℃2万kW二网供水45°℃系统构成：区域化供热系统主要由能源站、储二网回水能设备、供热管网及用热小区四部分构成。换热站135°C热用户1能源站：以高效热泵机组为核心，提取低品位(65℃C)网供水储热设备45°C热能用以供热，实现电热资源的灵活转换。热泵设备网回水网回水40°℃C换热站235°C热用户2供热管网：包括一、二次网，连接能源站、储能源站供热管网用热小区能设备与热用户。用热小区：小区内设有换热站，热量按需调节网循环系户热表保障热用户室内温度舒适稳定。储能装置储能设备：作为电热解耦的关键节点，错峰填谷，缓解新能源并网波动。热源循环系二网循环系能源站（100万m）一次网换热站（多个）二次网(三) 示范案例林站河北魏县中心城区清洁能源供热项目2#文全国首例整县新能源区域化供热改造试点5#站5#站3#站>供热规模：已建成7座区域化能源站，供热面积1200万m。4#站6#站能源形式：以地表水源为主，污水源、空气源为辅，燃气、电锅炉为保障热源。河北魏县分布式能源站规划图青岛高新区全域清洁能源供热项目全国首例新能源区域化供热新建试点。>供热规模：已建设4座区域化能源站，规划供热面积1446万m。青岛高新区分布式能源站规划图区域化供热支撑新能源高质量发展第三部分口政策指引口区域化供热用电特性口对新能源消纳与碳减排的贡献政策指引(一) i《促进新能源消纳和调控的指导意见》（发改能源【2025】1360号)》完善新能源消纳举措，优化系统调控，促进新能源在大规模开发的同时实现高质量消纳。》鼓励传统产业创新工艺流程，提升负荷灵活性，在热力、供暖、制冷、动力等环节更多使用新能源。》充分利用区域间、省间调节资源和新能源出力互补特性，灵活响应新能源短时消纳需求，充分发挥虚拟电厂聚合负荷侧调节资源作用。《促进新能源集成融合发展的指导意见》（国能发新能【2025】93号)》坚持场景拓维、多元利用，扩展新能源非电应用，培育形成新能源生产消费新模式新业态。有序推进新能源供热项目试点，促进新能源与现有供热体系的技术、运营协同衔接，》加快推进虚拟电厂规模化发展，加强分散电力资源的聚合协同。热技术耦合应用。区域化供热用电特性规模化运行数据（100万m基准）》峰值特征：最大热负荷41.41MW，最小热负荷2.34MW。>能量规模：日最大耗电量37.98万度，日最小耗电量2.385万度，年耗电量约0.3226亿度。》负荷规律：热/电负荷受环境温度影响，皇现“初未期低、中期高”的对称分布，4540041.41MW379.80MWh40350(MWh)300热负荷（MW）2.50当日用电量2001501002.34MW23.85MWh对间（天青岛市高新区2024年热负荷分布（每100万m）青岛市高新区2024年日用电量分布（每100万m）（三）对新能源消纳与碳减排的贡献>全省供热面积约22亿m。按照百万m用电推算，每1亿m供热负荷的年耗电量约为32.26亿kWh。>2024年，山东省新能源发电量为1859亿kWh。若对山东省供热系统实施电气化改造，当改造比例分别为保守15%、稳健25%和激进35%时，分别可为山东省新能源电量消纳提供约5.73%