张媛媛，叶灿滔，龚宇烈*，马玖辰，黄永辉，赵军，庞忠和

（1.中国科学院广州能源研究所，中国科学院可再生能源重点实验室，广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室，广州510640；2.天津城建大学能源与安全工程学院，天津300384；3.中国科学院地质与地球物理研究所，北京100029；4.天津大学机械工程学院，天津300350）

0 引言

全球变暖引发了从基于化石燃料的能源系统向可持续能源系统的全球性转变，为可再生能源带来了新的机遇和挑战［1-2］。为了实现二氧化碳排放于2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和这一目标，需要增加可再生能源在供暖和制冷领域的比例，并解决热能需求和季节性供应之间不匹配的问题［3］。热能储存（TES）因其可以有效解决这种季节性不匹配问题而引起越来越多的关注［4］。我国储能产业战略布局始于2005年发布的《可再生能源发展指导目录》，在2011 年储能被写入“十二五”规划纲要，并在2017 年发布首个指导性政策《关于促进储能产业与技术发展的指导意见》，指出未来10 年内分2 个阶段推进相关工作：第1 阶段实现储能由研发示范向商业化初期过渡；第2 阶段实现商业化初期向规模化发展转变。

在储能产业规模化发展的关键时期，地下储能因其高储存效率和高储存容量［5-6］等优点，是长期热能存储的首选。

地下储能分为含水层储能（ATES）和钻孔式储能（BTES）。其中地下ATES 的存储容量最高，成本较低，当冷热平衡系统所需冷量和热量均为1 000 MW·h 时，假定发电效率为35%，且由矿物燃料发电，ATES 系统与常规储能系统相比可节能4 700 GJ［7］，因此最适合大规模应用。……