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高温含水层热能储存系统的技术经济评估——以德国Burgwedel案例研究为视角
Techno-economic assessment of high-temperature aquifer thermal energy storage system, insights from a study case in Burgwedel, Germany
1. 主要摘要
本文研究了高温含水层热能储存（HT-ATES）系统，这是一种有效的减少温室气体排放的方法，并且作为传统化石燃料供暖和制冷的替代品而受到业界关注。文章基于德国Burgwedel的一个实际区域和经过验证的含水层进行了数值研究，以优化HT-ATES的评估并使结果更具说服力。研究开发了一个综合的HT-ATES性能模型，包括井筒和含水层，用于模拟流体流动和热传递。此外，还进行了动态经济评估，考虑了HT-ATES的波动性能。30年的HT-ATES循环模拟表明，井筒和含水层自运营开始以来一直在持续热损失。HT-ATES能够恢复大约90%的总储存能量，长期热能成本低于当前运营的ATES系统，并且HT-ATES在净CO2排放减少方面表现出相当的性能，每年约1937吨。
2. 引言
为了减少日益增加的温室气体排放，作为传统化石燃料替代品的可再生能源引起了研究者和公众的关注。在大多数欧洲国家，家庭供暖和热水消耗约占总能源的50%，其中66%由化石燃料提供，造成超过35%的总CO2排放。鉴于此，可再生能源技术更多地参与供暖目的，以进一步减少对化石燃料的依赖，其中地热能因其稳定性和可持续性而受到公众和研究者的关注。
3. 主要内容
1. 研究背景与目的
2. HT-ATES系统模型构建
3. 能量损失与效率分析
4. 经济性能评估
5. 环境效益与CO2减排
4. 主要结论
1. 能量损失
2. 系统效率
3. 经济与环境效益
5. 主要结果图
6. 参考文献
一区TOP期刊《Energy》— CFD-DEM模拟分析水力压裂工程中的两相流动问题
一区TOP期刊《Separation and Purification Tech》—新型非对称双室电化学反应器的设计与性能评估
一区TOP期刊《Chemical Engineering Journal 》—COMSOL模拟冲击波电渗析过程中的关键参数
一区TOP期刊《Chemical Engineering Journal 》—PBI膜的形态调控及其在锂金属电池中的性能提升
一区TOP期刊《Chemical Engineering Journal 》—COMSOL模拟煤泥微波加热过程
一区TOP期刊《Energy》—CFD-DEM耦合模拟颗粒高速自旋和热传递的规律
一区TOP期刊《Energy》—ANSYS与COMSOL电磁-热耦合模型对比分析
一区TOP期刊《Computers and Geotechnics》— 三维耦合MPM模拟隧道面在水力-机械作用下的坍塌机制
一区TOP期刊《Energy》— COMSOL模拟考虑沉积压缩效应的天然气水合物降压开采储层物理和力学特性的演变
一区TOP期刊《Energy》— VOF-DEM耦合模拟气-液-固多相流混合过程中的传质
一区TOP期刊《Energy》— CFD-DEM模拟颗粒在页岩孔隙中堵塞问题
一区TOP期刊《Energy》— 高剪切流动的 CFD-DEM 数值模拟方法
一区TOP期刊《Energy》— 超临界 CO2热泵系统扁管气体冷却器结构分析与优化
