[01067288]浅层地热能资源高效开发利用关键技术研究与示范

浅层地热能是绿色可再生能源，其开发利用对中国节能减排意义重大。随着浅层地热能开发利用越来越“热”，也暴露出诸多问题，如资源调查程度低、无规划无监管、缺失勘查设计监测等，导致部分热泵工程性能逐年恶化，环境效应与资源浪费问题突出。在省厅局科研课题、科技攻关等项目持续资助下，针对浅层地热能行业现状，围绕“资源调查、能量交换、系统优化、高效节能、安全可靠”等关键科学问题，系统开展了浅层地热能高效开发利用关键技术研究工作，历经4年多的探索，实现了重大技术突破。 （一）主要创新性成果1.创建了新的地下换热方式，突破浅层地热能开发利用制约开展了地下换热理论研究，突破常规U型地埋管换热方式，创建了套管式地埋管和增强型单孔循环换热两种新的地下换热方式，提升了换热效率,建立了换热模型，构建了技术体系，为城市建筑密集区开发利用浅层地热能和地下水源热泵系统改造提供了理论技术支撑。2.关键技术创新，推动浅层地热能高效可持续开发利用 （1）地下换热技术创新研发了套管式地埋管换热器，实现了强化高效换热，解决了城市建筑密集区因场地限制而无法利用浅层地热能的难题。自主研发了增强型单孔循环换热装置，取热不取水，为地下水源热泵系统改造、保护地下水资源提供了技术支持。 （2）浅层地热能资源调查评价技术创新创新开展了既有公共建筑改造、城市污水的浅层地热能开发利用潜力研究，拓展了应用领域和开发利用潜力。创新开展了地下温度场均衡性分析研究，建立了浅层地温动态监测网，保障了资源可持续高效开发利用。3.研发了多种装备，并集成创新技术与装备，进行了应用示范研发了地埋管深度检测装置、浅层地温监测传感器串和“大功率热响应试验仪”，为规范管理浅层地热能开发利用提供了技术装备。研发了低能耗建筑新风系统和地源热泵运行自动化监测与控制系统，降低了运行成本，提高了运行效率和资源利用率。集成该项目的创新技术与创新装备，在全省建设了8个示范工程和22个试验点，开展了应用研究与示范，推动了创新成果转化和浅层地热能开发利用进程。 （二）知识产权该研究共获得实用新型专利授权5项，在核心期刊发表论文3篇，在全国性学术会议上报告论文2篇。 （三）应用效果依托研究成果，向省政府和廊坊市政府呈报了建议报告，省委常委、常务副省长袁桐利和廊坊市副市长布泽文做了重要批示，提升了浅层地热能在清洁供暖改造中的作用，为节能减排、打赢蓝天保卫战提供了技术支撑。在河北省多地建设了8个示范工程，建设了省级“浅层地热能开发利用技术科普示范基地”，举办了省级“浅层地热能开发利用高级研修班”，为政府管理、科学研究、产业发展、公众认知提供了支撑，示范引领了浅层地热能高效可持续开发，促进了行业技术进步。示范工程每年可节省运行费用150万元，节约标准煤2468吨，减排二氧化碳5889吨，节能减排效益巨大。成果应用于京津冀地区的40余项中大型工程中，产生经济效益超1.5亿元。