【目的】在“双碳”背景下,推动地热能在零碳区域能源系统中的规模化应用是实现能源转型的重要途径。通过系统梳理地热能开发与利用技术的研究进展,揭示其在多能互补系统中的关键作用,为构建高效、稳定的零碳能源系统提供理论支撑和技...【目的】在“双碳”背景下,推动地热能在零碳区域能源系统中的规模化应用是实现能源转型的重要途径。通过系统梳理地热能开发与利用技术的研究进展,揭示其在多能互补系统中的关键作用,为构建高效、稳定的零碳能源系统提供理论支撑和技术路径。【方法】分析了直接利用地热能的取热技术、地源热泵技术和地热发电技术的研究现状,指出了其存在的问题;介绍了地热能与碳捕集、利用与封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS),太阳能,生物质能,氢能耦合的综合能源系统;分析了零碳园区架构并整理了零碳项目案例,展望了地热能结合人工智能(artificial intelligence,AI)等前沿技术在建设零碳系统方面的发展前景,提出了未来地热能开发与利用技术的研究方向。【结论】地热能技术体系已初步形成,但深层地热开发、增强型地热系统适应性提升等技术瓶颈仍需突破;地热多能耦合系统可显著提升能源利用效率,但系统集成优化和动态协调问题亟待解决;AI等数字化技术为地热资源精准开发和系统优化提供了新思路;区示范项目验证了地热能在区域能源系统中的关键作用。未来应重点发展储层改造、多能互补、智能调控等关键技术,同时完善政策支持体系,推动地热能在零碳能源转型中的规模化应用。展开更多
文摘【目的】在“双碳”背景下,推动地热能在零碳区域能源系统中的规模化应用是实现能源转型的重要途径。通过系统梳理地热能开发与利用技术的研究进展,揭示其在多能互补系统中的关键作用,为构建高效、稳定的零碳能源系统提供理论支撑和技术路径。【方法】分析了直接利用地热能的取热技术、地源热泵技术和地热发电技术的研究现状,指出了其存在的问题;介绍了地热能与碳捕集、利用与封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS),太阳能,生物质能,氢能耦合的综合能源系统;分析了零碳园区架构并整理了零碳项目案例,展望了地热能结合人工智能(artificial intelligence,AI)等前沿技术在建设零碳系统方面的发展前景,提出了未来地热能开发与利用技术的研究方向。【结论】地热能技术体系已初步形成,但深层地热开发、增强型地热系统适应性提升等技术瓶颈仍需突破;地热多能耦合系统可显著提升能源利用效率,但系统集成优化和动态协调问题亟待解决;AI等数字化技术为地热资源精准开发和系统优化提供了新思路;区示范项目验证了地热能在区域能源系统中的关键作用。未来应重点发展储层改造、多能互补、智能调控等关键技术,同时完善政策支持体系,推动地热能在零碳能源转型中的规模化应用。
