de.wedoany.com-Bericht: Das vom Guangzhou-Institut für Energieumwandlung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften geleitete nationale Schlüsselforschungs- und -entwicklungsprojekt „Forschung zu Schlüsseltechnologien für die effiziente Erschließung von Tiefengesteinswärme mittels extrem langer Schwerkraftwärmerohre“ hat die umfassende Leistungsbewertung bestanden und den Projektabschluss erfolgreich abgeschlossen.
Projektleiter ist Herr Jiang Fangming, Forscher am Guangzhou-Institut für Energieumwandlung. Das Projektteam arbeitete drei Jahre lang an der Entwicklung eines technischen Systems für extrem lange Schwerkraftwärmerohre zur Tiefengeothermie, das die gesamte Kette „Wärmeentnahme – Wärmeübertragung – Wärmenutzung“ abdeckt, und realisierte damit den Sprung dieser revolutionären Wärmeentnahme- und -nutzungstechnologie von der Theorie zur technischen Anwendung.
Das Projekt erzielte zahlreiche Ergebnisse in den Bereichen Kerntechnologien, Geräteentwicklung und technische Demonstrationsanlagen. Bei den Kerntechnologien entwickelte das Team erstmals eine Struktur für extrem lange Schwerkraftwärmerohre mit „Gas-Flüssigkeits-Trennung und stufenweisem Rückfluss“, überwand die technische Herausforderung eines nahezu exergieverlustfreien effizienten Wärmetransports über mehrere Kilometer und errichtete die weltweit erste modulare Produktionslinie für extrem lange Schwerkraftwärmerohre. Das Team entwickelte außerdem erstmals eine Technologie zur koaxialen Mikrowellenstrahlung zur Speicherbildung und stellte eine Ammoniak-Turbinengeneratorgruppe für mittlere und niedrige Temperaturen sowie breite Lastbereiche sowie eine Adsorptionskältemaschine her.
Bei der technischen Demonstration wurde in Caofeidian, Tangshan, Provinz Hebei, ein Demonstrationsprojekt zur umfassenden Nutzung tiefer Geothermie mit „Wärmerohr-Wärmeentnahme – Stromerzeugung – Kühlung – Wärmeversorgung“ errichtet. Es realisierte einen 168-stündigen Dauerbetrieb zur Stromerzeugung und Kühlung, mit einer Spitzenwärmeentnahmeleistung von 3355 kW, einer maximalen Stromerzeugungsleistung von 33 kW im Stromerzeugungsmodus und der Fähigkeit, im Heizmodus etwa 40.000 Quadratmeter Gebäude mit Warmwasser von etwa 55 °C zu versorgen, bei nahezu null Betriebskosten.
Die genannten Kennzahlen stellen derzeit das führende Niveau dar, das in öffentlich zugänglichen Berichten über geschlossene Einzelbohrloch-Geothermiesysteme im In- und Ausland bekannt ist. Darüber hinaus wurde in der Gemeinde Xi, Provinz Shanxi, ein Demonstrationsprojekt zur mitteltiefen geothermischen Wärmeversorgung mit einem Wärmerohr-Wärmepumpen-Kopplungssystem errichtet, das bereits zwei vollständige Heizperioden im kommerziellen Betrieb absolviert hat. Die beheizte Gebäudefläche beträgt etwa 18.000 Quadratmeter, und die systemweite Energieeffizienz (COP) liegt über 5,2, was dem höchsten Energieniveau in der Branche unter vergleichbaren Bedingungen entspricht.
Während der Projektlaufzeit wurden insgesamt 42 hochrangige wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht, 31 Patente angemeldet, zwei Gruppenstandards federführend veröffentlicht und die Kerntechnologie in das „Nationale Verzeichnis der geförderten kohlenstoffarmen Technologien (5. Ausgabe)“ sowie in mehrere nationale oder regionale Technologieverzeichnisse aufgenommen.
Dieses Projekt ist eine der bedeutenden Forschungsaufgaben, die das Guangzhou-Institut für Energieumwandlung im Bereich der tiefen Geothermie federführend übernommen hat. Die Forschungsergebnisse bieten innovative technische Lösungen für die effiziente, saubere und großflächige Erschließung und Nutzung der tiefen Geothermie in China und leisten einen wichtigen Beitrag zur Förderung der Energiestrukturtransformation sowie zur Unterstützung des nationalen „Doppelkohlenstoff“-Strategieziels.
