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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：隨著全球能源危機加劇和環(huán)境污染問題的日益嚴峻，尋找清潔、可再生的能源供應(yīng)解決方案已成為世界各國的共識。作為與光、風(fēng)、水、核并稱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、儲量巨大等特點，近年來獲得了產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。人的一生有70 % ~ 90 %的時間在建筑中度過，實現(xiàn)近零碳室內(nèi)環(huán)境營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)運而生，并在雙碳目標(biāo)驅(qū)動下迅速迭代發(fā)展。


依照發(fā)展時間及技術(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)模的項目應(yīng)用，技術(shù)成熟度較高。隨著鉆完井技術(shù)進步及成本不斷下降，開展地?zé)崂?/a>的經(jīng)濟性深度水平不斷加深，近年來逐漸涌現(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，增強型地?zé)嵯到y(tǒng)及高焓熱儲中深層水熱型地?zé)岚l(fā)電技術(shù)也在不斷發(fā)展進步，未來將為清潔電力供應(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)已有較長時間發(fā)展歷史，當(dāng)前實踐應(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題。對于水熱型地?zé)?/a>供熱技術(shù)而言，使用盡量小的成本代價實現(xiàn)水熱型地?zé)崂孟到y(tǒng)的高質(zhì)量尾水回灌對項目長期穩(wěn)定運行至關(guān)重要。采用精細化儲層評估及數(shù)值模擬等方法合理設(shè)計多井聯(lián)動抽采回灌方案，并開展運行參數(shù)動態(tài)監(jiān)測研究十分必要。對于淺層地源熱泵技術(shù)而言，基于建筑動態(tài)負荷需求開展針對大型淺層地埋管群耦合熱泵的長期巖土熱平衡分析并構(gòu)建動態(tài)性能感知及運行調(diào)控體系則是實現(xiàn)系統(tǒng)長期高效運行的關(guān)鍵保證。

對于新型地?zé)?/a>利用技術(shù)，中深層閉式地埋管供熱技術(shù)近年來在我國北方發(fā)展迅速，技術(shù)推廣應(yīng)用面積已超2500萬平方米。中深層重力熱管技術(shù)也已有多個工程示范項目落地。在國內(nèi)外研究團隊開展的大量科學(xué)研究與大量工程實測結(jié)果基礎(chǔ)上，繼續(xù)開展匹配建筑側(cè)負荷需求及項目所在地地質(zhì)地?zé)釛l件特征的高效設(shè)計參數(shù)優(yōu)化，對于進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)定運行以及青海共和干熱巖項目的壓裂試驗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實步伐。


跳出技術(shù)分類的制約，從建筑實際需求特性出發(fā)，構(gòu)建多能耦合地?zé)峤ㄖ?a href="http://zyw96.cn/t/清潔供能.html" >清潔供能體系對精準(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)溫室大棚等特定場景的供能需求而言十分必要。通過合理配置淺層地源熱泵、中深層水熱/地埋管地?zé)峁?/a>、太陽能光伏光熱、儲熱儲冷及調(diào)峰系統(tǒng)，引入運行參數(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，同時實現(xiàn)高效穩(wěn)定運行。此外，考慮到我國當(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、運行不受天氣時間等影響的優(yōu)勢，通過淺層地埋管、中深層地埋管/含水層儲能與地上儲熱儲冷裝置以及電網(wǎng)間的聯(lián)動配合，可實現(xiàn)地?zé)釣楹诵牡慕ㄖ嘣鍧嵐┠芟到y(tǒng)協(xié)同運行及電網(wǎng)需求側(cè)靈活動態(tài)響應(yīng)，對于未來零碳建筑宏偉藍圖的實現(xiàn)具有重要支撐作用。


隨著國家及省市地區(qū)相關(guān)推動政策不斷出臺，我國地?zé)岙a(chǎn)業(yè)在碳達峰碳中和目標(biāo)驅(qū)動下正處于高速發(fā)展期，地?zé)崮?/a>將成為未來我國清潔能源利用體系的重要支撐。作為地?zé)崂眉?a href="http://zyw96.cn/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)力是時不我待的責(zé)任和使命。當(dāng)前我國地?zé)岙a(chǎn)業(yè)仍面臨產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)動程度有限、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合仍需提升、國際領(lǐng)域行業(yè)話語權(quán)不足等問題，但我國目前擁有國際范圍內(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，通過聚焦行業(yè)重難點問題開展政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān)，定會進一步提振行業(yè)發(fā)展動能，實現(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厣铱蓮?fù)制推廣的中國方案。


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