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课题组在地热等新能源领域研究取得新进展
2017/3/7 9:43:49 次浏览

    近日,课题组在深部地层地热能开采与利用领域取得新进展,其研究成果“Numerical simulation of the heat extraction in EGS with thermal-hydraulic-mechanical coupling method based on discrete fractures model”(基于离散裂缝理论的增强型地热系统THM耦合数学模型及数值模拟)被最新一期ENERGY刊发。中国石油大学(华东)为论文第一署名单位,油气渗流研究中心孙致学副教授为第一作者,姚军教授为通讯作者,该研究得到国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费资助。
  我国高温地热资源丰富,全球5km以内地热资源量约4900万亿吨标煤,中国约占1/6(国土资源部2015年发布)。因其清洁可再生性和空间分布的广泛性,地热能已成为位居水力、生物质能之后的世界第三大可再生能源。2017年2月4日,发改委、国家能源局和国土资源部共同印发《地热能开发利用“十三五”规划》,明确“形成较为完善的地热能开发利用管理体系和政策体系,掌握地热产业核心技术”发展路线图。增强型地热系统(EGS)是深部地层高温岩体地热能的提取与利用关键技术,表征多场耦合的热流体数值模拟是干热岩开采过程中的基础科学问题。该研究成果将裂隙岩体视作由离散裂隙网络和基质岩块组成的双重介质,考虑传热、渗流与应力的相互作用,基于离散介质理论建立一种新的热流固全耦合数学模型并实现高效数值求解,相关模型及研究结果对优化干热岩热能开发方案和科学决策提供了理论依据,也是油气渗流研究中心近年所倡导的现代渗流力学体系的重要发展及其工业化应用探索。
  该研究工作得到审稿专家高度评价,认为研究思路及数学模型创新性强,丰富和发展了地热开采的基础理论与方法,对于干热岩地热能资源的商业化开发具有重要实际意义。
  近年来,油气渗流研究中心在页岩油气多孔介质传质传热基础理论与方法突破创新的同时,积极拓展布局地热、天然气水合物等新兴能源研究。团队成员受邀参加2015年国际地热协会(IGA)在澳大利亚墨尔本主办的世界地热大会(World Geothermal Congress 2015)、2016年第五届中深层地热资源高效开发与利用学术会议并做邀请报告。团队在地热能开采与综合利用、深部咸水层二氧化碳地质封存以及海底天然气水合物开发等基础理论研究方面取得系列创新成果,并相继在International Journal of Heat and Mass Transfer、International Journal of Greenhouse Gas Control、Geothermics、Energies等国际期刊发表研究论文10余篇,在地热、天然气水合物等新能源开采与利用技术方面申请或授权发明专利15件,获得多项国家自然科学基金面上项目支持。2016年,美国工程院院士、斯坦福大学地热项目主任、前国际地热协会主席Roland N. Horne教授访问学校时给予油气渗流研究中心高度评价。
  ENERGY为能源研究领域的国际权威期刊,主要刊发新能源、燃料与热力学领域以及交叉学科的创新研究成果,该期刊为SCI一区TOP期刊,近5年平均影响因子为4.81。
  论文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544216314803