地熱能供暖及發(fā)電技術入選國家重點推廣技術目錄

2025-02-14 09:30  來源:地熱能資訊  瀏覽:  

2月12日,生態(tài)環(huán)境部辦公廳、工業(yè)和信息化部辦公廳、住房城鄉(xiāng)建設部辦公廳、交通運輸部辦公廳、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳聯(lián)合印發(fā)《國家重點推廣的低碳技術目錄(第五批)》(以下簡稱《目錄》),包括能源綠色低碳轉型類、重點領域降碳類、儲碳固碳類、數(shù)智賦能類、非二氧化碳減排類等5大重點方向共103項低碳技術,其中包括基于超長重力熱管的變革性地熱開采及高效利用技術、中深層無干擾地熱能供暖技術、高效熱泵空調系統(tǒng)關鍵技術等。《目錄》介紹了各項技術名稱、適用范圍、主要技術參數(shù)、綜合效益,以及典型案例應用等情況。

基于超長重力熱管的變革性地熱開采及高效利用技術

該技術在地熱井內(nèi)安裝全封閉的管體,通過管內(nèi)工質的沸騰-凝結實現(xiàn)地熱能由地下(沸騰吸熱)到地面(凝結釋熱)的長距離傳輸。重力熱管靠近地下一端為蒸發(fā)段,靠近地面一端為冷凝段。在蒸發(fā)段受熱時,液體狀的工質吸收熱量氣化成蒸汽,蒸汽流向地面端、在冷凝器內(nèi)由于受到冷卻使蒸汽釋放汽化潛熱凝結成液體,液體在重力的作用下,回流到蒸發(fā)端并再次氣化,以此循環(huán)提取利用地熱能。

超長重力熱管長度為4000米以上,該技術適用于開發(fā)不同深度、不同類型的地熱能資源。其中,河北雄安超長重力熱管示范工程應用了該技術,本項目單口取熱井,短期采熱量超過3MW,長時采熱量約為1MW,蒸汽直驅發(fā)電裝機13kW。相較于燃煤供暖方式,該項目產(chǎn)生的年碳減排量1087tCO2。

中深層無干擾地熱能供暖技術

該技術應用中深層地巖熱同軸套管換熱器設計、中深層地巖2500m深熱換熱孔施工技術和中深層地巖熱供熱系統(tǒng)智能控制技術,向地下2000m深處巖土層鉆孔,孔徑約200mm,在鉆孔中安裝密閉的金屬換熱器,將軟化水作為循環(huán)工質注入換熱器,通過熱傳導及熱對流方式將巖土層中的熱能導出,通過地面專用機組系統(tǒng)向用戶供熱。

中深層無干擾地熱能供暖技術適用于建筑地暖,也可為工業(yè)生產(chǎn)及加工、農(nóng)業(yè)設施提供中低溫熱源。通渭縣姜家灘小學采用中深層無干擾地熱能供暖,該項目總供熱面積14697m2,熱負荷840.19kW,供熱建筑包括小學綜合樓、教學樓、食堂、廁所、大門、教研樓,以及附屬幼兒園綜合樓、活動樓。蘭州中川機場三期擴建供油工程項目機坪航站區(qū)工程——第二航空加油站中深層地巖熱供熱系統(tǒng),該項目總用地面積27000m2,約40.5畝,總供暖面積5465m2。

高效熱泵空調系統(tǒng)關鍵技術

該技術提出兩相流體相分離技術,在熱泵空調低溫制熱時,通過兩相流體相分離技術,蒸發(fā)后的氣相直接分離回到壓縮機吸氣,液相繼續(xù)在后半程換熱器中蒸發(fā),實現(xiàn)制冷劑高效低阻換熱,提升低溫制熱量;優(yōu)化流路設計,實現(xiàn)室外換熱器兼顧高效蒸發(fā)和高效冷凝,同時提升制冷制熱能效比。在熱泵空調制熱時,通過兩相流體相分離技術,實現(xiàn)制冷劑高效低阻換熱,提升制熱量及性能系數(shù);制冷時,隨著制冷劑流動方向流路數(shù)逐漸減少,實現(xiàn)最佳過冷度,提升制冷量及能效比。

空氣源熱泵高效舒適供熱關鍵技術

該技術構建獨特的擴壓增流可換向風機及末端系統(tǒng),實現(xiàn)雙向可變送風,上部氣流和下部氣流可同時送風或者單一送風,能夠在不同的熱環(huán)境下,輸出對應的氣流組織形式,實現(xiàn)更好的送風效果。連續(xù)供熱高效熱氣除霜技術基于熱氣直通除霜循環(huán)技術,通過相電流在線檢測識別制冷劑狀態(tài)實現(xiàn)高除霜熱量控制,通過熱氣分流均衡調控方法提高換熱器除霜效率,實現(xiàn)結霜工況下空氣源熱泵保持高效舒適供熱。

光儲直流化空調系統(tǒng)控制技術

該技術將新能源直流直發(fā)與變頻空調直流直用相結合,減少光伏、儲能輸出電到驅動空調運行之間的多次轉換,減少能量損失,效率提升 8%,采用最優(yōu)化的關鍵設備選型、系統(tǒng)配置和運行控制方案,有序控制系統(tǒng)內(nèi)部的能量流動,使其實現(xiàn)多種模式運行及實時切斷,實現(xiàn)光儲空調對光伏電高比例消納、高效利用和空調系統(tǒng)可靠運行;直流母線電壓調整、閃變、跌落,特別是光伏間歇波動和電網(wǎng)側瞬時擾動疊加沖擊下,避免空調永磁電機高速下失步失穩(wěn),保證離心式、螺桿式、渦旋式、轉子式等壓縮機在復雜氣動工況下穩(wěn)定運行,實現(xiàn)節(jié)能減排。

軌道交通場站磁懸浮制冷空調技術

該技術以磁懸浮壓縮技術和直接蒸發(fā)制冷技術相結合的一體化空調機組,集成直流變頻技術、自清潔過濾技術、可變風道的蒸發(fā)旁通技術等多種節(jié)能方式,實現(xiàn)制冷劑與新風直接換熱。目前這項技術已應用于軌道交通場景,未來可推廣至工業(yè)廠房、數(shù)據(jù)中心、交通樞紐等高大空間使用場景。典型項目包括北京市軌道交通19號線一期工程磁懸浮式凈化空調項目,地鐵牡丹園站空調系統(tǒng)制冷面積約10000m2,與同等規(guī)模地鐵站空調系統(tǒng)相比,該項目實際產(chǎn)生年節(jié)電量25萬kWh,年碳減排量145tCO2。

煤改清潔能源智能降碳管控系統(tǒng)

該技術包含互聯(lián)網(wǎng)+能源管控平臺和AI 數(shù)據(jù)采集與節(jié)能控制器(AIoT 模塊),通過部署安裝該系統(tǒng)于煤改清潔能源農(nóng)戶家中,實現(xiàn)中計量每戶供暖用電量數(shù)據(jù)采集,并根據(jù)天氣與溫度等計量信息進行智能節(jié)能分析,以及遠程自動控制、實時匹配、預警報警,完成能源計量的可視化、透明化、系統(tǒng)化管理。該技術已成功應用于北京市大興區(qū)煤改清潔能源 AI人工智能節(jié)能降碳系統(tǒng),用于調控56315戶煤改電用戶的空氣源熱泵運行。相較于未使用智能節(jié)能控制系統(tǒng)的項目,該項目可實現(xiàn)年碳減排量5.46萬tCO2。

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