绪论 问题的提出
0.1 “大城市病”病因探析
0.1.1 影响城市发展的三大因素和“VUCA”环境
0.1.2 自然因素和城市地质安全“VUCA”环境
0.1.3 “大城市病”四大根源
0.2 大力开发利用浅层地热能可有效缓解“大城市病”
0.2.1 浅层地热能理论体系创立,为大力开发浅层地热能提供理论支撑
0.2.2 浅层地热能可再生清洁环保,大力开发浅层地热能可缓解城市环境压力
0.2.3 浅层地热能资源潜力巨大,大力开发浅层地热能可加快城市能源结构转型
0.3 大力开发利用浅层地热能亟须加强热泵技术创新
0.3.1 热泵技术是当今世界十大前沿(突破)技术
0.3.2 过去10~15年我国热泵技术主要进展
0.3.3 未来10~15年我国热泵技术创新发展趋势
第一章 城市发展与能源结构优化
1.1 超大城市能源环境问题
1.1.1 超大城市的特征
1.1.2 “大城市病”的根源
1.1.3 超大城市能源环境的关键问题
1.1.4 结论
1.2 能源环境问题的解决路径
1.2.1 国际典型城市的碳中和经验
1.2.2 超大城市能源环境问题解决路径
1.3 大力发展地热能是解决城市能源、环境问题的关键举措
1.3.1 我国碳中和目标任务
1.3.2 实现城市碳中和目标的战略措施
1.3.3 大力发展地热能对实现城市碳中和目标意义重大
第二章 什么是浅层地热能
2.1 浅层地热能资源特征
2.1.1 浅层地热能概念
2.1.2 浅层地热能来源
2.2 浅层地热能分布特征与影响因素
2.2.1 中国浅层地热能成因类型大地分区
2.2.2 我国陆区浅层地温场空间分布特征及影响因素
2.2.3 区域控制条件及其开发适宜性区划
2.2.4 开采规模与形式的影响因素
2.2.5 不同气候带浅层地温分布特征与影响因素
2.3 浅层地热能资源量与节能减排贡献
2.3.1 浅层地热能资源量
2.3.2 浅层地热能的利用及节能减排贡献
第三章 什么是热泵技术
3.1 热泵技术概述
3.1.1 热泵的定义及其在节能减碳工作中的价值
3.1.2 热泵循环的热力学原理
3.1.3 热泵的低位热源
3.2 热泵的起源
3.2.1 热泵技术理论的发展
3.2.2 蒸汽压缩式热泵技术原理
3.2.3 地源热泵与空气源热泵
3.2.4 地源热泵的发展
3.2.5 我国地源热泵发展历程
3.3 热泵的分类
3.3.1 根据工作原理分类
3.3.2 根据技术特点分类
3.3.3 根据能源类型分类
3.3.4 根据规模和用途分类
3.3.5 根据使用场景分类
3.4 地埋管热泵的模型建立
3.4.1 浅层地热能三维地质模型概述
3.4.2 三维地质模型发展概述
3.4.3 三维地质模型建设集成存在的主要问题
3.4.4 浅层地热能三维地质模型的建设方法
3.5 国内外热泵技术的发展现状
3.5.1 信息来源与数据获取
3.5.2 热泵技术研究进展的可视化图谱分析
3.5.3 地源热泵技术的应用现状
第四章 城市规模化开发浅层地热能的路径与方法
4.1 浅层地热能的发展现状与问题
4.1.1 过去15年(2006—2021年)浅层地热能的主要进展
4.1.2 我国城市浅层地热能开发利用现状
4.1.3 科学开发浅层地热能需关注“三大现象”
4.2 城市规模化开发浅层地热能的路径
4.2.1 规范市域范围浅层地热能有序开发利用
4.2.2 推进大型地源热泵工程科学施工和高效运行
4.3 实际工程案例
4.3.1 北京汽车产业研发基地地源热泵项目
4.3.2 雄安新区地热能资源开发利用动态监测系统
第五章 未来大型地源热泵技术的发展方向
5.1 浅层地热能换热贡献率理论及勘探评价方法研究
5.1.1 问题的提出
5.1.2 数字孪生技术
5.1.3 浅层地热能换热贡献率数字孪生模型
5.1.4 浅层地热能开发利用数字孪生平台
5.2 地下换热系统材料的改性提升
5.2.1 提升材料性能在浅层地热能开采中的必要性
5.2.2 浅层地热能开发用聚乙烯地埋管材料的研发
5.2.3 地埋管换热孔回填材料的研究
5.2.4 中深层地热用材料的研究
5.3 地下换热系统中柔性纳米发电技术的研发及应用
5.3.1 纳米发电机技术
5.3.2 摩擦纳米发电机的原理
5.3.3 高性能纳米发电材料及表面结构处理技术
5.3.4 载能离子束技术
5.3.5 纳米发电机技术在地源热泵中的应用与展望
5.4 大型地源热泵系统高效运行动态监测与智能调控技术
5.4.1 研究现状
5.4.2 智慧化技术构成
5.4.3 地源热泵系统运行仿真优化平台
5.4.4 案例仿真分析
5.5 碳足迹的研究及碳减排途径
5.5.1 研究地源热泵换热系统碳足迹的意义
5.5.2 碳足迹评价基本方法
5.5.3 大型地源热泵系统碳足迹评价现状
5.5.4 大型地源热泵系统碳足迹评价研究