废弃矿井地下空间反季节循环储能研究

随着我国“碳达峰，碳中和”目标的提出，煤炭在一次能源消费结构中的比例逐步下降，关停矿井数量逐年增多。直接关闭或废弃矿井不仅造成巨大的资源浪费，还极有可能诱发一系列的安全、环境等问题，需要因地制宜的提出符合我国废弃矿井现状的剩余资源开发利用模式。基于此，系统梳理了国内外废弃矿井开发再利用现状，着重讨论了废弃矿井地下空间储能的利用模式，针对性的提出了废弃矿井反季节循环储能工艺系统，该系统充分考虑了废弃矿井地下空间资源、地热资源、水资源和地上可再生资源，通过在沉陷区布置太阳能和风能发电设备，为周边用户和整个系统提供电能，以井下恒温岩土体中的巷道群和采空区为储能空间，以矿井水为储能介质，通过太阳能集热和地热能资源为周边用户供热/制冷，在无需供热/制冷的季节将热能储存至矿井地下，实现反季节循环储能。阐述了废弃矿井地下反季节循环储能亟需突破的3个关键技术：多尺度空间热储评估方法、废弃矿井反季节循环储能井上井下整体优化设计方法以及反季节循环储能多源耦合的运行模式。最后，以京西王平村废弃矿井为例研究了该系统的节能减排效益，结果表明：与传统化石燃料相比，应用反季节循环储能系统供热制冷，每年可减排二氧化碳...