《“十四五”能源领域科技立异妄想》和《“十四五”新型储能生长实验计划》提出

，通过消纳景物等可再生能源以实现能源系统稳固输出
。地热储能具有高能量贮存容量和高储能效率的优势

，能大规模消纳非稳固可再生能源并有用解决季节性供需不匹配问题

，可作为长时储能和系统调峰的首选
。地热储能主要分为岩土储能和含水层储能

，岩土储能不受水文地质条件限制

，含水层储能则存储温度更高、规模更大

，均是海内外储能手艺研究的热门
。然而

，现有的岩土储能和含水层储能系统都阻止不了热损失或热突破导致的储能效率低的问题

，限制了其大规模应用
。 

针对地热岩土储能效率衰减问题

，中国科学院广州能源研究所地热能研究室龚宇烈团队依托青岛即墨鼎泰丰中深层地热供暖站

，开展了基于消纳太阳能的中深层同轴套管岩土储能手艺的研究
。针对地热含水层长时储能手艺瓶颈

，团结中国科学院地质与地球物理研究所庞忠和团队

，研发了基于消纳景物等不稳固间歇性能源的中深层地热含水层储/供能系统要害手艺

，并依托雄安新区容城领秀城地热供暖站举行了现场试验验证
。

图1  岩土储能原理及20年供暖期出口水温顺供热量展望

在岩土储能方面

，海内外研究效果批注：中深层同轴套管换热系统的传热和流动性能直接影响取热系统的供热效率

，随着供暖周期增添保存热衰减的危害
。研究团队跟踪了青岛即墨鼎泰丰中深层同轴套管换热辖档同续四年的供暖运行数据

，剖析并验证了该热衰减征象（如图1所示）的同时

，提出了在非供暖季自动消纳太阳能的地热岩土储能手艺

，可以有用缓解井筒由于长时取热造成的供热系统效率衰减问题
。研究效果批注：非供暖季每年一连向岩土储热后

，系统供热效率衰减趋势显着变缓并趋于稳固
。相关研究效果揭晓于国际能源领域学术期刊Energy
。（论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544223001998） 

图2  含水层储能系统原理及树模现场

在含水层储能方面

，科研团队基于重大地质与水力条件下储能式地热供暖系统的要害物理/化学历程机理剖析

，明确了影响储能式地热供暖系统性能的要害因素；研究基于“源网荷储”协同优化的新一代电热耦合手艺

，实现了将不稳固的风电高效转换为稳固的地热输出的要害手艺突破
。研究团队团结中石化绿源地热能开发有限公司在雄安新区容城领秀城地热站完成含水层储/供能系统现场试验
。该系统使用中深层地热含水层长时储能实现了100%可再生能源修建供暖

，为高效就地消纳景物等可再生能源提供了主要手艺途径
。 

该研究获得了中国科学院战略性先导科技专项和中国科学院STS妄想项目的支持
。 

文章泉源：广州能源研究所地热能研究室