维度网讯，研究人员提出利用地下季节性冷量储存技术，解决中国敦煌一座10兆瓦太阳能热发电厂的冷凝器夏季过热问题。模拟研究显示，这一方案可提升发电效率并节约稀缺水资源。

在甘肃省敦煌，一座聚光太阳能热发电厂面临独特的冷却难题。夏季高温使干式空气冷凝器效率下降，而水资源极度匮乏无法采用水冷。当地冬季严寒、夏季酷热，存在极端季节性温差。研究团队设想将冬季的冷量储存于地下，供夏季冷却冷凝器使用。

该方案核心是地埋管换热器（Borehole Heat Exchanger, BHE）——钻入地下的垂直管道，流体在其中循环并与周围岩石交换热量。冬季，冷空气使流体降温，冷量被储存至地下土壤；夏季，来自冷凝器的热水流经同一管群，土壤吸收热量后使水冷却返回冷凝器，无需消耗淡水。

为验证可行性，研究人员使用TRNSYS软件基于敦煌典型气象年数据进行动态模拟，逐时跟踪土壤温度演变及冷量储存和提取量。模拟结果显示，与传统水冷冷凝器相比，季节性冷量储存系统可使电厂效率提升最高1.54%；与干式空气冷冷凝器相比，效率提升最高2.74%。在10兆瓦规模下，1%至2%的效率提升意味着可观的额外发电量。同时，该方案可大幅减少蒸发冷却的淡水消耗，这对于干旱地区至关重要。

技术经济评估涵盖资本成本、维护、运营费用和投资回收期。尽管地埋管系统前期钻井成本较高，但运营成本低，项目全寿命周期内财务上可行。研究人员指出，当前分析基于模拟，实际性能取决于地下地质条件，需通过现场试点验证。

该研究完整引用：Abbas, Z., Li, Y. & Wang, R. Numerical simulation of underground seasonal cold energy storage for a 10 MW solar thermal power plant in north-western China using TRNSYS. Front. Energy 15, 328–344 (2021). https://doi.org/10.1007/s11708-020-0676-1