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智慧能源

智慧能源:地热能+太阳能一站式多能互补集中供暖

地热是巨量的清洁能源,而地下热水为不可再生的资源。因此,开发利用中深层岩热资源,往往需要做到“取热不取水”才更符合可持续发展的开发理念。


地下含水层储能系统被认为是解决地下水源热泵地下水不能有效回灌的良方,该技术是以地下水为介质,以100%原水回灌为手段,利用地质热惯性开发的储能技术,也是跨季节储热技术的研究热点之一,可与太阳能系统有效结合。


该工程集成中深层地岩热利用、太阳能热利用及跨季节储热等技术,可规模化、低成本、连续稳定利用可再生能源进行清洁能源供暖。“中深层地岩热-太阳能互补供热技术”在供暖季可采用地岩热与太阳能联合供热,在非采暖季可将丰富的太阳能以热能的形式储存于地岩热井,进行跨季储热,实现太阳能光热系统的年利用率最大化,投资效益的最大化。



系统的特点是:综合了两种可再生清洁能源的优势,既克服了太阳能季节不平衡性和不连续性,又融合了地岩热安全稳定、简便灵活的优势,提高资源利用率的同时降低了运行成本,同时无任何污染和排放。


2017年12月15日,由甘肃省建材科研设计院、中国科学院电工研究所等五家单位合作建设的国内首个“地热+太阳能”互补供暖示范工程在兰州市建成投入运行。该工程集成中深层地岩热利用、太阳能热利用及跨季节储热等技术,可规模化、低成本、连续稳定利用可再生能源进行清洁能源供暖。经初步运行测评,该工程可满足1.5万-2万㎡节能建筑的供暖需求,工程投资折算为每平方米供暖面积230元-250元;每月运行成本约为1.9元/(月•㎡),还可根据需要形成3万、5万、10万平方米的供热(制冷)工程化模块。


研发和实践发现,“中深层地岩热-太阳能互补供热技术”是绿色低碳的供热技术,可靠且能实现连续稳定供热,操作简便、不受地域条件限制、对自然环境干扰甚微,经济可行。这为北方地区冬季清洁取暖、能源结构调整、生态环境保护等工作提供了新的参考途径。


自地热能“十三五”规划发布以来,国内地热产业迎来了一系列新机遇,但目前我国地热发展仍然面临产业发展不协调、管理制度不协调、扶持政策不充分等问题。对于“十四五”期间的地热能供暖发展,行业内普遍期盼顶层设计的优化,以多能互补的理念发展地热能供暖也获得了广泛认同。


中国科学院院士汪集旸认为,必须加强地热能开发的顶层设计,地热只是可再生能源大家庭中的一员,必须放在可再生能源发展的大局中去规划。他所强调的“地热+”思想,即把地热和风电、水电、太阳能等可再生能源结合利用。