本项目由国网陕西省电力有限公司电力科学研究院、西安交通大学、陕西西咸新区沣西新城能源发展有限公司、国网陕西省电力有限公司营销服务中心(计量中心)共同合作完成,开展了多影响因素取热性能分析,明晰了中深层地埋管换热器长期运行条件下的岩土能量迁移特性,阐明了管间热交互作用对取热性能的影响机理;同时开展了多时间尺度中深层地热耦合储能清洁供热技术研究,形成了中深层地热地埋管供热能效提升及灵活调控关键成套技术。主要创新点如下:
(1)构建中深层地埋管地热供热系统模型,分析了长期取热能量运移机理及主要换热性能影响因素,建立了结合能量分析、经济及环境影响的综合评价指标,开发了多场景中深层地埋管换热器计算软件,为工程设计提供理论和技术支撑;
(2)建立了中深层地埋管群耦合地面管网系统水力交互瞬态计算模型,开展中深层地埋管群长期使用稳定性及管群换热性能评估研究,揭示了管群与地面管网热交互作用以及对长期运行取热性能稳定性的影响;
(3)将中深层地埋管供热系统与多时间尺度储热相耦合,从提高需求响应、辅助服务市场收益等方面建立了区域多能源主体博弈调控机制,实现了清洁能源消纳和经济运行的目标。
授权专利6项,获得软著1项,发表高水平论文26篇,其中SCI论文16篇,EI论文3篇。研究成果已在西安交通大学科技创新港科创基地、沣西地热能光储一体化综合能源中心等工程中成功应用,经济、社会效益显著。