学科专业评审组:能源与化工组
项目名称:中深层地热能集群式开发与近零碳协同利用关键技术及应用
提名单位: 陕西省自然资源厅
提名等级:二等奖
提名单位意见: 项目紧跟国家“双碳”战略目标指引,面向解决民生与环境问题这一国家重大需求,开展了中深层地热能集群式开发与近零碳协同利用关键技术攻关,推进供热行业向清洁能源结构调整。项目通过探明不同类型井下换热技术的热提取能力与岩土体温度分布规律,提出规模化开发中深层地热能的群井布置与造斜设计方法;以降低能耗、提升利用能效为目标,创新性地提出“中深层地热+热电双储”综合供能模式,研发千瓦级大容量低成本、高稳定性全钒液流电池电解液并对电堆结构设计优化,形成全钒液流电池成套技术,系统节能率在20%以上,同时提出中深层地热耦合相变储热系统匹配设计方法,能效提升6.8%,储热系统的平均运行费用可降低39.8%,实现对中深层地热能用能系统的清洁能源“电力+热力”双调峰;以近零碳利用为导向,建立了系统全生命周期运行的经济性评价和碳减排评估模型,开发人工智能优化算法解决中深层地热能集群式利用的优化分配问题,提出降低成本的最优参数和技术,形成近零碳供能设计体系及方法,项目制定了国内外首部中深层地热能领域的应用技术规程和温室气体自愿减排方法学,发布省级标准7项,为技术的效益化、标准化和规模化应用提供理论和技术支撑。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:张育平
    排名:1
    行政职务:首席专家、重点实验室主任
    技术职称:教授级高工
    工作单位:陕西省煤田地质集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:主持科研项目的申报、实施、技术攻关,负责报告编制、评审和鉴定等,在取热换热分析、储热储电、一体化技术集成、可研报告编制等方面均有贡献;提出中深层地热能集群式开发与近零碳协同利用一整套系统的技术和方法;参与智能控制算法优化,主编专著1部,授权专利8项、软件著作权3项,发表论文10篇。
    曾获国家科技奖励情况:获国家科技进步二等奖1次,排名6;获原煤炭部科技奖1次,排名4;获陕西省科技奖三等奖2次,排名1、4;获中国煤炭工业协会奖二等奖、三等奖各1次,排名1;获陕西省人民政府优秀调研二等奖,排名2;获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果一等奖,排名5;获孙越崎优秀青年科技奖。
  2. 姓名:王沣浩
    排名:2
    行政职务:建筑节能研究中心主任
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:联合开展科研项目实施、技术攻关,主持制定省级标准《中深层地热地埋管供热系统应用技术规程》(DJB61/T166-2020),指导科研、试验等,授权发明专利3项,论文10篇。共同建设陕西省“四主体一联合”校企联合研究中心、陕西省地热能高效利用“科学家+工程师”团队。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,获中国煤炭工业协会科学技术二等奖,排名2. 2024年,获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果一等奖,排名1; 2021年,获陕西省建筑业协会特等奖,排名2;获工程建设科学技术一等奖,排名2; 2019年,获中国制冷学会科学技术奖二等奖,排名4; 2013年,获陕西省科学技术进步奖二等奖,排名4.
  3. 姓名:刘俊
    排名:3
    行政职务:重点实验室地热能研究中心主任
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西省煤田地质集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:开展中深层地热能集群式开发利用的高效可持续热提取理论分析、提出相关模型和概念、不同井型对比、新型井型设计、取热能力主控因素分析以及近零碳供能设计等。发表论文12篇,授权专利8项,起草编制《温室气体自愿减排方法学 中深层地热能井下换热技术应用工程》。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,陕西省三秦特支计划青年拔尖人才; 2025年,陕西省青年科技新星; 2025年,获中国煤炭工业协会科学技术二等奖,排名3; 2024年,获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果一等奖,排名6; 2023年,陕西省科协“三新三小”科技创新竞赛一等奖,排名1; 2022年,陕西省科协青年托举人才; 2021年,获中国煤炭工业协会科学技术三等奖,排名4.
  4. 姓名:张廷会
    排名:4
    行政职务:重点实验室副主任
    技术职称:教授级高工
    工作单位:陕西省煤田地质集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:主持陕西省地热能标委会技术工作,负责全省地热能标准规划,制定标准10余项,主导编制国国家《温室气体自愿减排方法学 中深层地热能井下换热技术应用工程》技术规范,进行标准宣贯和示范项目的标准化推广应用。
    曾获国家科技奖励情况:2015年,获陕西省科技进步一等奖;获陕西能源集团科技创新先进个人、陕西省煤田地质集团科技创新先进个人、陕西省地质学会中青年探矿科技奖等。
  5. 姓名:周聪
    排名:5
    行政职务:副总经理、总工程师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西中煤新能源有限公司
    对本项目技术创造性贡献:主持技术推广应用方案优化、节能智能控制、系统集成,授权发明专利3项,负责金泰东郡地热能源站等多个示范项目建设,推动国家级示范项目落地。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,获中国煤炭工业协会科学技术二等奖,排名4; 2021年,获中国煤炭工业协会科学技术二等奖,排名3; 2019年,获陕西省科技进步三等奖,排名3。
  6. 姓名:张胜
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:研究员
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:开展中深层地埋管换热器供热设计方法研究,提出高效计算方法;开展“中深层地热能+储能”综合供能研究,提出中深层地热耦合相变储热系统匹配设计方法,授权发明专利1项,发表论文3篇。
    曾获国家科技奖励情况:2024年,获陕西省高等学校科学技术研究优秀成果一等奖,排名4.
  7. 姓名:赵炜
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西北大学
    对本项目技术创造性贡献:参与开展“中深层地热能+储电”综合供能模式下的全钒液流电池成套技术研究,确定关键技术和项目实施。主持开展解决电池系统理论与技术难题,完成成果转化平台搭建,授权发明专利2项。
    曾获国家科技奖励情况:2025年,获中国煤炭工业协会科学技术二等奖,排名6.
  8. 姓名:刘非
    排名:8
    行政职务:总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西煤田地质勘查研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:建立了系统全生命周期碳减排评估模型,参与完成近零碳供能设计体系及方法,参与编制《温室气体自愿减排方法学 中深层地热能井下换热技术应用工程》,参与吉林大安示范项目的建设工作。
    曾获国家科技奖励情况:无
  9. 姓名:张家琪
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:助理研究员
    工作单位:陕西省煤田地质集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:参与中深层地热供热系统的近零碳供能设计,推动科技成果转化、开展示范项目运行性能分析。
    曾获国家科技奖励情况:无
  10. 姓名:孙明
    排名:10
    行政职务:科技信息部主管
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西投资集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:参与中深层地热能开发、液流电池技术项目的管理和实施,并进行技术推广。
    曾获国家科技奖励情况:无
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:陕西省煤田地质集团有限公司
    单位贡献:负责申请各类纵向、设立自主课题和提供依托项目,搭建各类研发、试验平台,为研究项目和团队提供资金支持,组织研究人员审查项目设计、钻井、供暖技术方案和实施方案;负责提出项目整体方案、技术体系,形成中深层地热能集群式开发与近零碳协同利用的一整套系统的技术、方法(其中包括与协作单位共同进行地下监测、数值模型建立、现场原为试验、地热井设计优化、取热换热性能优化、储热储电耦合、开发利用经济性评价、智能控制算法优化、近零碳供能设计与评估、设备研发和试制、技术推广应用等)。制定标准体系、相关标准,成立标委会进行技术推广。负责后期技术成果的应用与验证,对技术进行优化和集成,完成研究报告的编制、科技成果的提交、评审和鉴定等工作;组织软件、标准等培训学习。主要成果有:授权专利18项,发表论文25篇,出版专著2部,制定标准4项。建成国家级示范项目5项、省部级项目3项,推广应用面积达800余万平方米。

  2. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:联合申请各类纵向项目,完成开放项目,联合建设陕西省级地热资源勘查与低碳利用“四主体一联合”校企联合研究中心、陕西省地热能国合基地、陕西省地热能高效利用“科学家+工程师”队伍。牵头制定地方标准,培养硕士、博士等。开展中深层地热能集群式开发研究,提出规模化开发中深层地热能的群井设计方法、耦合相变储热系统匹配设计方法。参与中国西部创新港示范项目的中深层地热井模拟与运行性能分析,完成项目测试方案制定和设计优化工作,参加国际学术交流。主要成果有:主持制定地方标准1项,授权发明专利6项,软著2项,发表论文15篇,参与1部专著编写。

  3. 单位名称:陕西中煤新能源有限公司
    单位贡献:负责技术的集成,成果的应用、优化;负责科研依托工程-金泰经开花城、浐灞金泰东郡等供暖项目的具体实施,提供项目自筹部分资金;负责原位换热强度测试仪研发。完成所有依托工程项目中的数据采集和分析。完成中深层地热能供暖省级示范项目建设和技术规模化推广应用,联合完成各类地热能平台建设。主要科技成果有:授权专利12项、软著3项,参与专著编制1部,发表论文5篇。

  4. 单位名称:西北大学
    单位贡献:联合申请各类纵向项目,联合建设省级地热能高效利用“四主体一联合”研究中心。牵头研制“中深层地热+储电”综合供能模式下的大容量全钒液流电池和相关测试平台,完成铜川世纪庄园“地热能+液流电池”多能互补能源站示范项目,授权发明2项,软著2项,发表论文3篇。

  5. 单位名称:陕西投资集团有限公司
    单位贡献:参与省部级应用示范项目金泰东郡地热能源站的技术集成工作,对研究成果进行技术推广;协助项目申报、验收等。

  6. 单位名称:陕西煤田地质勘查研究院有限公司
    单位贡献:联合申报项目,负责中深层地热能应用工程的可行性研究与近零碳供能设计工作;授权发明1项,发表论文2篇,负责吉林大安等地区地热能示范项目设计、建设工作。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处