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题名高温含水层储热系统地层热损失影响因素量化分析
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作者
王一鸣
陈伟
卜宪标
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机构
中国科学技术大学能源科学与技术学院
中国科学院广州能源研究所
中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
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出处
《化工进展》
北大核心
2025年第10期5717-5729,共13页
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基金
中国电建集团科技核心攻关项目(DJ-HXGG-2023-08)。
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文摘
高温含水层储热(HT-ATES)可解决太阳能供暖跨季节储热难题,但热回收效率低,影响其高效、可持续运行。以HT-ATES系统为研究对象,构建了流动换热模型,提出了热量损失评价指标。基于对地层各部分热损失的定量分析,揭示了影响热回收效率(R)和地层热损失(Q_(s,m))的主要因素。模拟结果表明,R和Q_(s,m)对渗透率、储层热导率和流量更为敏感。储层横向渗透率由4.5D降低至0.5D、热导率由2.5W/(m·K)降低至1.8W/(m·K),可使得Q_(s,m)分别减少4.9%、6.6%,采热量分别增加3%、2.4%,R分别提高1.8%和1.7%。储层孔隙度由0.15增大至0.25、比热容由830J/(kg·K)增加至1030J/(kg·K),可将储层储热量分别提高2.1%、3.1%,并使热影响范围分别缩小1.64m、2.18m。注入流体温度和流量的增加分别导致R下降0.5%和提高5.6%,适当提高流量并降低注入温度可实现HT-ATES系统储热量和热回收效率的最大化。量化分析HT-ATES系统热损失为储层的选择以及最佳开发方案的制定提供了科学依据。
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关键词
高温含水层储热
热回收效率
地层热损失
敏感性分析
热损失定量分析
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Keywords
high-temperature aquifer thermal storage(HT-ATES)
recovery efficiency
formation heat losses
sensitivity analysis
heat losses quantitative analysis
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分类号
TK529
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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