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技术成果篇
技术 15 水热型热储高效换热取热技术
技术提供方
天津大学机械工程学院
技术简介
技术名称：水热型热储高效换热取热技术。
技术领域：碳减排技术。
一种储量丰富、分布较广、稳定可
靠的可再生能源。作为一种非碳基能源，地热能替代化石能源的功能非常强大。
中国地质调查局调查结果显示，我国 336 个地级以上城市规划区范围内水热型地
热能年可采资源量折合 亿吨标准煤。采用水热型热储高效换热取热技术的
项目实测单口地热井稳定的取热功率为 275 kW(技术示范案例)，目前正在河北唐
山马头营开展的项目运行数据表明稳定取热功率可达到 350 kW，本技术的能耗
主要为井内潜水泵，当结合地面热泵系统供暖时，供暖功率可提高至 600~700 kW，
但相应的热泵功耗也需考虑。因此对水热型热储高效换热取热技术节能减排效果
的评价将分两方面进行说明：（1）仅考虑井内功耗；（2）结合地面系统考虑功耗。
以供暖量 1 GJ 为例，若采用燃煤锅炉（效率 70%），则需要标准煤 kg，CO2
排放量为 kg。当采用水热型热储高效取热换热技术通过地热进行供暖时，
若仅考虑井内功耗，则可节省标准煤约 ~ kg，CO2 排放量减少 ~
kg；若考虑地面系统功耗时，可节省标准煤约 ~ kg，CO2 排放量减少
~ kg。可见，当采用水热型热储高效换热取热技术进行供暖时，能够大
大减少 CO2 的排放量，实现清洁供暖。此外，若将该技术与中深层地热闭式取
热技术进行对比，由于水热型热储高效换热取热技术的取热效率能够达到闭式取
热的 2 倍以上，而功耗方面两者相差不大，因此相比于闭式取热，水热型热储高
效换热取热技术在节能减排方面更具优势。
— 112 —天津市生态环境保护科技发展蓝皮书（2021）
技术示范情况
天津塘沽“深层地热井下换热器研发与测试项目”
水热型热储高效换热取热技术已应用于中深层地热取热，天津大学与天津市
津盟供热有限公司签订合作协议，2018 年在天津塘沽完成了“深层地热井下换
热器研发与测试项目”，对地热井井深约 2000 m，热储温度 50℃条件下的“中深
层单井换热取热”进行了现场试验。
项目主要内容包括：
（1）地热井的水文地质测量；
（2）井下换热器和地面热泵系统的设计；
（3）系统运行试验数据采集；
（4）取热能力分析。
项目从完成试验系统的安装调试到试