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建筑節(jié)能

地?zé)峤ㄖ鍧嵐┠芗夹g(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望

地大熱能：隨著全球能源危機(jī)加劇和環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，尋找清潔、可再生的能源供應(yīng)解決方案已成為世界各國(guó)的共識(shí)。作為與光、風(fēng)、水、核并稱(chēng)的五大非碳基清潔能源之一，地?zé)崮?/a>因具有穩(wěn)定持續(xù)、安全可靠、儲(chǔ)量巨大等特點(diǎn)，近年來(lái)獲得了產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。人的一生有70 % ~ 90 %的時(shí)間在建筑中度過(guò)，實(shí)現(xiàn)近零碳室內(nèi)環(huán)境營(yíng)造與建筑清潔供能具有重要意義，地?zé)?/a>建筑清潔供能技術(shù)正是在這一背景下應(yīng)運(yùn)而生，并在雙碳目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下迅速迭代發(fā)展。


依照發(fā)展時(shí)間及技術(shù)成熟度劃分，可將地?zé)?/a>建筑清潔供能技術(shù)劃分為傳統(tǒng)地?zé)崂?/a>技術(shù)與新型地?zé)崂?/a>技術(shù)。傳統(tǒng)地?zé)崂?/a>技術(shù)包括水熱型地?zé)峁峒夹g(shù)和淺層地源熱泵技術(shù)，這些技術(shù)目前已有較大規(guī)模的項(xiàng)目應(yīng)用，技術(shù)成熟度較高。隨著鉆完井技術(shù)進(jìn)步及成本不斷下降，開(kāi)展地?zé)崂?/a>的經(jīng)濟(jì)性深度水平不斷加深，近年來(lái)逐漸涌現(xiàn)出中深層閉式地埋管、中深層重力熱管等新型地?zé)?/a>利用技術(shù)，為建筑清潔供熱提供了參考解決方案。此外，增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)及高焓熱儲(chǔ)中深層水熱型地?zé)岚l(fā)電技術(shù)也在不斷發(fā)展進(jìn)步，未來(lái)將為清潔電力供應(yīng)體系及分布式零碳建筑冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)構(gòu)建提供支撐。


水熱型地?zé)峁峒夹g(shù)和淺層地源熱泵技術(shù)已有較長(zhǎng)時(shí)間發(fā)展歷史，當(dāng)前實(shí)踐應(yīng)用及科學(xué)研究多聚焦于解決制約技術(shù)使用能效的高效回灌及地下冷熱平衡控制問(wèn)題。對(duì)于水熱型地?zé)?/a>供熱技術(shù)而言，使用盡量小的成本代價(jià)實(shí)現(xiàn)水熱型地?zé)崂孟到y(tǒng)的高質(zhì)量尾水回灌對(duì)項(xiàng)目長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。采用精細(xì)化儲(chǔ)層評(píng)估及數(shù)值模擬等方法合理設(shè)計(jì)多井聯(lián)動(dòng)抽采回灌方案，并開(kāi)展運(yùn)行參數(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)研究十分必要。對(duì)于淺層地源熱泵技術(shù)而言，基于建筑動(dòng)態(tài)負(fù)荷需求開(kāi)展針對(duì)大型淺層地埋管群耦合熱泵的長(zhǎng)期巖土熱平衡分析并構(gòu)建動(dòng)態(tài)性能感知及運(yùn)行調(diào)控體系則是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)長(zhǎng)期高效運(yùn)行的關(guān)鍵保證。

對(duì)于新型地?zé)?/a>利用技術(shù)，中深層閉式地埋管供熱技術(shù)近年來(lái)在我國(guó)北方發(fā)展迅速，技術(shù)推廣應(yīng)用面積已超2500萬(wàn)平方米。中深層重力熱管技術(shù)也已有多個(gè)工程示范項(xiàng)目落地。在國(guó)內(nèi)外研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展的大量科學(xué)研究與大量工程實(shí)測(cè)結(jié)果基礎(chǔ)上，繼續(xù)開(kāi)展匹配建筑側(cè)負(fù)荷需求及項(xiàng)目所在地地質(zhì)地?zé)釛l件特征的高效設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化，對(duì)于進(jìn)一步降低中深層閉式地埋管及重力熱管技術(shù)的使用成本具有重要意義。羊易地?zé)岚l(fā)電站的穩(wěn)定運(yùn)行以及青海共和干熱巖項(xiàng)目的壓裂試驗(yàn)研究在探索低成本地?zé)岚l(fā)電技術(shù)商業(yè)化推廣的道路上邁出了堅(jiān)實(shí)步伐。


跳出技術(shù)分類(lèi)的制約，從建筑實(shí)際需求特性出發(fā)，構(gòu)建多能耦合地?zé)峤ㄖ?a href="http://www.cityofbrews.com/t/清潔供能.html" >清潔供能體系對(duì)精準(zhǔn)匹配大型工業(yè)園區(qū)、商業(yè)綜合體、城鄉(xiāng)住宅、農(nóng)業(yè)溫室大棚等特定場(chǎng)景的供能需求而言十分必要。通過(guò)合理配置淺層地源熱泵、中深層水熱/地埋管地?zé)峁?/a>、太陽(yáng)能光伏光熱、儲(chǔ)熱儲(chǔ)冷及調(diào)峰系統(tǒng)，引入運(yùn)行參數(shù)智慧感知及多能耦合能流可控調(diào)配優(yōu)化技術(shù)，可大幅度削減地?zé)峤ㄖ鍧嵐┠芗夹g(shù)的投資成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定運(yùn)行。此外，考慮到我國(guó)當(dāng)前清潔電力調(diào)峰需求迫切，地?zé)峁┠芟到y(tǒng)天然具有穩(wěn)定性強(qiáng)、運(yùn)行不受天氣時(shí)間等影響的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)淺層地埋管、中深層地埋管/含水層儲(chǔ)能與地上儲(chǔ)熱儲(chǔ)冷裝置以及電網(wǎng)間的聯(lián)動(dòng)配合，可實(shí)現(xiàn)地?zé)釣楹诵牡慕ㄖ嘣鍧嵐┠芟到y(tǒng)協(xié)同運(yùn)行及電網(wǎng)需求側(cè)靈活動(dòng)態(tài)響應(yīng)，對(duì)于未來(lái)零碳建筑宏偉藍(lán)圖的實(shí)現(xiàn)具有重要支撐作用。


隨著國(guó)家及省市地區(qū)相關(guān)推動(dòng)政策不斷出臺(tái)，我國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)在碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下正處于高速發(fā)展期，地?zé)崮?/a>將成為未來(lái)我國(guó)清潔能源利用體系的重要支撐。作為地?zé)崂眉?a href="http://www.cityofbrews.com/t/建筑節(jié)能.html" >建筑節(jié)能領(lǐng)域科研工作者，大力發(fā)展地?zé)峤ㄖ鍧嵐┠芗夹g(shù)這一新質(zhì)生產(chǎn)力是時(shí)不我待的責(zé)任和使命。當(dāng)前我國(guó)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)仍面臨產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)動(dòng)程度有限、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合仍需提升、國(guó)際領(lǐng)域行業(yè)話語(yǔ)權(quán)不足等問(wèn)題，但我國(guó)目前擁有國(guó)際范圍內(nèi)最大的地熱能直接利用總量和廣闊的建筑清潔供能市場(chǎng)，通過(guò)聚焦行業(yè)重難點(diǎn)問(wèn)題開(kāi)展政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān)，定會(huì)進(jìn)一步提振行業(yè)發(fā)展動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，在世界地?zé)峤缣岢鼍哂形覈?guó)特色且可復(fù)制推廣的中國(guó)方案。


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