在“雙碳”戰(zhàn)略深入推進(jìn)與新能源產(chǎn)業(yè)加速升級的背景下,天津大學(xué)“深巖瀚能”創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)在核心創(chuàng)始人劉東喜的帶領(lǐng)下,歷經(jīng)數(shù)千個日夜攻關(guān),成功研發(fā) 地?zé)崮芨咝Ю靡惑w化技術(shù),通過三大核心技術(shù)突破,破解中深層地?zé)崮荛_發(fā)行業(yè)痛點(diǎn),解決社會和市場實(shí)際需求,實(shí)現(xiàn)從創(chuàng)意向?qū)嵺`、從基礎(chǔ)研發(fā)向應(yīng)用研發(fā)的跨越,為清潔能源替代與低碳發(fā)展提供“地?zé)岱桨浮?#xff0c;標(biāo)志著我國在地?zé)崮芨咝Ю妙I(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑的跨越。
一、應(yīng)用場景:精準(zhǔn)匹配需求,解決實(shí)際問題
地?zé)崮茏鳛榍鍧嵉吞純?yōu)質(zhì)能源,長期因技術(shù)瓶頸難規(guī)?;瘧?yīng)用。深巖瀚能團(tuán)隊(duì)針對性構(gòu)建“取熱-儲熱-梯級利用”全鏈條技術(shù)閉環(huán),精準(zhǔn)匹配多場景需求:
在華北地區(qū),采用該技術(shù)的供暖項(xiàng)目,遵循創(chuàng)新過程,實(shí)現(xiàn)從創(chuàng)意到實(shí)踐跨越。傳統(tǒng)閉式單井供暖面積受限,經(jīng)研發(fā)、試制優(yōu)化,單井可供暖面積從8千-1萬m2躍升至3萬m2以上。目前,河北某氣象觀測站應(yīng)用該技術(shù),運(yùn)行成本最高降低49.62% 。
圖為各地區(qū)應(yīng)用場景
二、技術(shù)閉環(huán):創(chuàng)新驅(qū)動研發(fā),突破行業(yè)難題
中深層地?zé)崮荛_發(fā)長期受“取熱功率低、運(yùn)行成本高、資源利用率低”痛點(diǎn)制約,深巖瀚能團(tuán)隊(duì)以目標(biāo)為導(dǎo)向,基于學(xué)科知識,運(yùn)用創(chuàng)新理念,針對性突破,形成全鏈條技術(shù)閉環(huán):
(一)增強(qiáng)型閉式單井取熱系統(tǒng):突破功率瓶頸,達(dá)成政策要求
團(tuán)隊(duì)國際首創(chuàng)井下強(qiáng)化換熱裝置,遵循創(chuàng)新過程,從創(chuàng)意研發(fā)到實(shí)踐應(yīng)用。在滿足100%地?zé)崴毓?#xff08;不耗水)政策下,將單井取熱功率提升3倍以上。傳統(tǒng)閉式單井每米取熱100-150W,該系統(tǒng)延米取熱功率達(dá)450W以上,單井可供暖面積大幅提升。此技術(shù)已在河北某水產(chǎn)養(yǎng)殖場落地,經(jīng)天津市節(jié)能中心認(rèn)證,供熱效率遠(yuǎn)超行業(yè)平均水平,解決取熱功率低與政策約束的實(shí)際問題。
圖為中深層閉式增強(qiáng)型井下?lián)Q熱系統(tǒng)示意圖
(二)地?zé)?儲能耦合系統(tǒng):降低成本,創(chuàng)新模式
首創(chuàng)配備布水器與均流板的水儲能裝置,團(tuán)隊(duì)基于專業(yè)知識,運(yùn)用創(chuàng)新范式,將地?zé)峁┡\(yùn)行成本降低20%以上。在河北某氣象觀測站實(shí)踐中,不同供暖工況下均保持高效穩(wěn)定,解決傳統(tǒng)系統(tǒng)依賴熱泵、電費(fèi)占比高等難題,滿足市場對低成本供暖的需求。
(三)發(fā)電-供暖一體化方案:提升效率,創(chuàng)新應(yīng)用
針對高溫地?zé)豳Y源浪費(fèi),團(tuán)隊(duì)以解決實(shí)際需求為目標(biāo),提出梯級利用方案。將高溫?zé)崴┡蟮挠酂嵊糜诎l(fā)電,使資源利用率大幅提高。該系統(tǒng)為我國高溫地?zé)豳Y源的高效開發(fā)提供了有力支撐。
三、創(chuàng)新成效:多維創(chuàng)新實(shí)踐,產(chǎn)出豐富成果
(一)核心技術(shù)全面國產(chǎn)化,打破壟斷
團(tuán)隊(duì)以創(chuàng)新為驅(qū)動,徹底擺脫核心技術(shù)“卡脖子”困境。目前已獲國家知識產(chǎn)權(quán)40余項(xiàng),發(fā)表包括中科院一區(qū)Top期刊在內(nèi)學(xué)術(shù)論文10余篇。
(二)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同,實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證可靠
團(tuán)隊(duì)由能動、設(shè)計(jì)、經(jīng)管、機(jī)械等9個學(xué)科碩博研究生構(gòu)成。在河北、天津等地的多個示范項(xiàng)目中,技術(shù)均通過官方檢測認(rèn)證,從創(chuàng)意到實(shí)踐,驗(yàn)證了技術(shù)在解決實(shí)際需求中的適配性與可靠性。
四、社會價值及影響
團(tuán)隊(duì)制定“華北試點(diǎn)-中原擴(kuò)展-東北華南開拓”三步走戰(zhàn)略,明確目標(biāo)市場定位,設(shè)計(jì)完整、創(chuàng)新、可行的商業(yè)模式,展現(xiàn)商業(yè)思維。
未來,深巖瀚能將以“創(chuàng)新驅(qū)動深部能源開發(fā)”為使命,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻克技術(shù)難關(guān),按戰(zhàn)略逐步擴(kuò)大市場占有率,讓地?zé)崮軠嘏嘟锹?#xff0c;為全球能源革命貢獻(xiàn)“中國智慧”。
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