| 学科专业评审组： | 动力电气组 | | 项目名称： | 面向清洁供能的地热热泵系统能效提升与柔性调控关键技术 |
| 提名单位： | 国网陕西省电力有限公司 |
| 提名等级： | 三等奖 |
| 提名单位意见： | 本项目以提升设备利用率和清洁能源消纳率为主要目标，以中深层地热资源可持续利用为约束，围绕电网-储能-热泵-中深层地热协同运行的清洁供能系统开展系统性研究，构建了面向清洁供能的中深层地源热泵系统冷-热-电协同评估体系，提出了考虑地热资源禀赋差异与典型应用场景的地热系统配置方法，研发了中深层地源热泵系统与电网协同运行策略，实现了清洁能源高效消纳和系统经济性最优运行。项目探究了基于热泵的中深层地热清洁供能方案的商业模式与电价激励机制，形成了适用于全国多区域的中深层地热高效供能系统技术方案及推广模式，并在多类应用场景中完成示范。研究成果在满足热力供应的前提下，显著提升了用电设备及中深层地热系统的灵活调节能力，为电网削峰填谷提供了有力支撑。
该成果经济、社会、节能与环境效益显著，已成功应用在西安同德佳苑小区、西安龙湖春江天序等实际工程中，清洁供能系统能效系数整体达到4.86，热泵机组的设备利用率均达到60%以上，研发的地热清洁供能系统管控平台控制操作响应时间平均值为0.119秒。本研究成果有效挖掘了地热能等可再生能源的利用潜力，赋能低碳建筑供能系统建设，为实现碳中和长远目标提供技术支撑，并推动地热能利用技术的高质量发展。
我单位认真审阅了该推荐材料及完成人资格，确认推荐材料真实有效，相关内容符合填写要求。
同意推荐该项目为陕西省科学技术进步三等奖。 |
| 项目简介： | 
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| 客观评价： | 
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| 应用情况和效益： | 
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| 主要知识产权和标准规范等目录： | 
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| 主要完成人： | - 姓名：朱超
排名：1
行政职务：主任
技术职称：高级工程师
工作单位：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
对本项目技术创造性贡献：项目第一完成人，对创新点2、3做出了贡献。提出中深层地热电网需求响应模式，利用中深层地热清洁供能系统中的储热资源和功率调节能力，与电力系统功率调节需求形成互动。在热电联合供能系统中引入柔性因素，如供冷供暖灵活可变的能源供给、蓄能装置调配等，实现电能供给需求和热能消费需求的解耦。提出面向热泵清洁供能系统的电力需求侧响应机制，通过价格机制引导地热清洁供能系统与电网协调运行。【旁证材料：主要知识产权和标准规范附件第1-3项、其他附件第5-9项、第14-21项、第27-28项：发明专利3项、标准1项、实用新型专利2项、论文8篇、技术报告2份】
曾获国家科技奖励情况：2022年，获中国发明协会发明创业奖一等奖1项，项目名称:轻量区央链下的能源交易关键技术与应用，排名:3/6，证书编号:国科奖社证字第0123号；
2023年，获陕西省科学技术进步三等奖1项，项目名称:火电机组调峰能力核定关键技术研究及应用，排名:4/7，证书编号:2023-J-234687-3-R04。 - 姓名：魏庆芃
排名：2
行政职务：无
技术职称：教授级高工
工作单位：深能科技（西安）有限公司
对本项目技术创造性贡献：创新点1、2做出了贡献。作为技术组长带领团队以高标准开展了考虑地下水渗流、复杂地层地质条件及地面管网水力交互特性的中深层地埋管长期取热能量运移机理分析及换热性能影响因素分析。创新构建了计及平均能源成本的中深层地埋管耦合热泵供热系统技术经济性评价体系及系统设计方法技术。提出中深层地埋管热泵供热耦合储能子系统动态性能模拟方法、能流运移特性及参数设计优化。【旁证材料：其他附件第1-3项、第5-6项、第10-13项、第27项：发明专利3项、标准1项、实用新型专利4项、技术报告1份】
曾获国家科技奖励情况：2021年，获华夏建设科学技术一等奖，获奖项目：中深层地埋管地热热泵供暖关键技术研究与应用，排名：3/15，证书编号：2021-1-0701；
2019年，获华夏建设科学技术奖一等奖，项目名称：民用能耗建筑标准，排名5/15，编号2018-1-1006。 - 姓名：邓杰文
排名：3
行政职务：无
技术职称：高级工程师
工作单位：深能科技（西安）有限公司
对本项目技术创造性贡献：项目主要参与人员，对创新点1、2做出了贡献。量化了地表及岩土热补给对中深层地埋管群传热贡献大小，分析了管间热交互对中深层地埋管换热器取热性能的影响机理，同时结合三维数值模型优化了管群间距及布置方式并得到了工程验证，指导了实际工程遇到的管群布置难题。将一系列量化指标作为标准编制的主要依据，并依托标准提出了中深层地埋管管群供热系统设计方法。【旁证材料：其他附件第1-3项、第5-6项、第10-13项、第27项：发明专利3项、标准1项、实用新型专利4项、技术报告1份】
曾获国家科技奖励情况：2021年，获华夏建设科学技术一等奖，获奖项目：中深层地埋管地热热泵供暖关键技术研究与应用，排名：6/15，证书编号：2021-1-0701；
2019年，获中国制冷学会科技二等奖，获奖项目：无干扰地热能高效热泵供热技术，排名：7/10，证书编号：J2019-2-6-R07。 - 姓名：董乐
排名：4
行政职务：无
技术职称：工程师
工作单位：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
对本项目技术创造性贡献：项目主要参与人员，对创新点2、3做出了贡献。针对中深层地热耦合热泵电网需求响应工作场景，提出了开发因地制宜的本地富集、低廉、清洁能源与电能联合使用，利用中深层地热清洁供能系统中的储热资源和功率调节能力，与电力系统功率调节需求形成互动，有利于电网清洁能源消纳，在中深层地热清洁供能系统中引入决策-控制系统，控制电能消费端响应电力现货市场、电力调峰辅助服务市场、需求侧响应等电力系统需求，根据电价、补贴等优化用电设备功率，实现电网调节需求与用电成本最优的统一。【旁证材料：主要知识产权和标准规范附件第1项、其他附件第8项、第27-28项：发明专利1项、实用新型专利1项、技术报告2份】
曾获国家科技奖励情况：2023年，获陕西省科学技术进步三等奖1项，项目名称:火电机组调峰能力核定关键技术研究及应用，排名:6/7，证书编号:2023-J-234687-3-R06。 - 姓名：张广秋
排名：5
行政职务：无
技术职称：工程师
工作单位：中国建筑科学研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：项目研究人员，对创新点1、3作出贡献。开展中深层地埋管地源热泵系统、浅层地埋管地源热泵系统及蓄能系统特性及设计方法要点研究，提出了采用最优化计算思想与动态仿真手段，以综合评价指标为导向，以全工况模拟分析为基本手段，以分时电价表征清洁能源消纳需求分时特性的中深层地源热泵系统优化配置方法，为热泵与电网协同配置研究提供了方法基础。【旁证材料：其他附件第4-7项、第27项：发明专利1项、标准1项、技术报告1份】
曾获国家科技奖励情况：2021年，获华夏建设科学技术奖一等奖，项目名称：中深层地埋管地热热泵供暖关键技术研究与应用，排名：12/15，证书编号：2021-1-0712。 - 姓名：解振学
排名：6
行政职务：一级协理
技术职称：教授级高工
工作单位：国网陕西省电力有限公司
对本项目技术创造性贡献：项目主要参与人员，对创新点3做出了贡献。分析需求响应机制，针对价格型的需求响应，在传统分时电价制定机制的基础上，提出了考虑清洁能源消纳的新型分时电价制定原则。【旁证材料：技术报告1份】
曾获国家科技奖励情况：2021年，获国网陕西省电力有限公司科学技术进步二等奖1项，项目名称：含高比例可再生能源的电力系统优化运行与控制关键技术，排名:2/9，证书编号:2021-12-D2。 - 姓名：辛亚飞
排名：7
行政职务：无
技术职称：工程师
工作单位：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
对本项目技术创造性贡献：项目主要参与人员，对创新点3做出了贡献。分析需求响应机制，结合各地区辅助服务市场机制的发展情况，提出研究中深层地源热泵系统参与辅助服务市场的机制和实现方法。【旁证材料：其他附件第14-15项：论文2篇、第27-28项：技术报告2项】
曾获国家科技奖励情况：无
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| 主要完成单位及创新推广贡献： | - 单位名称：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
单位贡献：项目总负责单位，提出了面向清洁能源消纳的新型中深层地热耦合热泵取储结合新模式，通过不同运行控制方式，有机结合中深层地热能与储能子系统，满足建筑用冷用热需求。在中深层地热清洁供能系统中引入决策-控制系统，控制电能消费端响应电力现货市场、电力调峰辅助服务市场、需求侧响应等电力系统需求。通过优化电价、补贴等因素，调整用电设备功率，实现电网调节需求与用电成本最优的统一，为新能源消纳提供了辅助服务和技术支撑，保障电力系统安全稳定运行和电力辅助服务市场的有序运营。
- 单位名称：深能科技（西安）有限公司
单位贡献：深能科技（西安）有限公司基于有限元等多种方法，建立了非均匀岩土中深层套管式地埋管换热器全尺寸三维瞬态数值模型，并基于管网系统水力交互特性，建立了中深层套管式地埋管群耦合地面管网系统水力交互瞬态计算模型。此外，针对中深层地热耦合热泵电网需求响应工作场景，提出了开发因地制宜的本地富集、低廉、清洁能源与电能联合使用的方案。利用中深层地热清洁供能系统中的储热资源和功率调节能力，与电力系统功率调节需求形成互动，有利于电网清洁能源消纳。
- 单位名称：中国建筑科学研究院有限公司
单位贡献：明确了我国典型地区地热资源条件及用户需求，提出考虑地热资源差异与不同应用场景的中深层地源热泵系统配置设计方法，促进地区电能替代工作推进，提升地区电网清洁能源消纳水平。得出影响高效中深层地源热泵运行关键因素，得出供冷、供暖以及储能不同情境下的热泵系统运行策略，得出虑及可再生能源消纳的冷热电协同热泵清洁供能系统运行控制方法。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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