登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《《Geology》: 两万年以来南海中上层水体热含量演变过程研究取得新进展》

  • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者： liguiju
  • 发布时间：2020-05-28

  • 中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室海洋沉积与古环境研究团队在南海中上层水体海洋热含量演变过程研究上取得重要进展，研究成果以题目“Is the upward release of intermediate ocean heat content a possible engine for low-latitude processes?”在线发表在国际期刊Geology上。杨艺萍博士为论文第一作者，向荣研究员为通讯作者。

    海洋是地球上一个巨大的热量“存储器”。长期以来，关于全球气候变化的高纬驱动和低纬驱动假说一直存在许多争议。其中低纬驱动假说的关键是理解热带海区热量和水汽在海洋和大气中的分布和循环演化规律。中层水（200-1000米）作为大气和深海之间连通的必经通道，通过控制大气和深海之间的热量交换过程调节着全球气候的变化。然而由于研究手段的缺乏，冰期-间冰期之间的海洋热含量演变及中-上层水体的热量传输过程仍不清楚，这大大限制了我们对全球气候变化的理解。

    研究人员利用生活在不同深度的浮游有孔虫为研究对象，根据有孔虫壳体的Mg/Ca比值记录，重建了两万年以来南海北部约60、100、250、325、700米的水体温度，并据此计算了表层、温跃层和中层水体的热含量演变历史。研究发现中层水的温度变化与表层水体的温度变化呈现相反的变化趋势，表明冰期有更多热量被储存在中层水体中。

    随着末次冰期向全新世过渡，储存在中层水中的热量逐渐向上层释放，导致中层和温跃层的水体温度自下往上依次下降，即中层水温度在14.3千年（kyr）BP时就开始下降，而其上部的水层温度逐层延迟到12.9、9.2和7.3千年（kyr）BP时才出现下降。

    研究认为，这种冰期时存储在中层水体中热含量延后向海洋表层释放的过程，可能为后来的全新世气候变暖提供了一个重要能量来源，有可能是热带低纬过程热含量演变的一个重要驱动因素。研究为低纬海区热含量变化提供了新的思路。

    本项研究由国家自然科学基金项目“南海深海过程演变”重大计划重点项目（91228207）、国家自然科学基金青年基金项目（41906057）、中国科学院南海生态环境工程创新研究院自主部署项目（ISEE2018PY02）等项目共同资助完成。

    论文链接：https://doi.org/10.1130/G47271.1

  • 原文来源：http://www.scsio.ac.cn/xwzx/kydt/202005/t20200525_5585497.html
45浏览量
原文链接
相关报告

  • 《肝炎研究新进展》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：黄翠
    • 发布时间：2017-06-02
    • -肝炎是甲型肝炎病毒（HAV）、乙型肝炎病毒（HBV）、丙型肝炎病毒（HCV）、丁型肝炎病毒（HDV）或戊型肝炎病毒（HEV）感染导致的，其中以HBV和HCV感染最为严重，96%的肝炎死亡病例都是HBV和HCV感染导致的肝炎造成的。据世界卫生组织统计，目前，全球有近2.4亿慢性乙型肝炎患者，每年约有100万人死于慢性乙型肝炎感染所导致的肝纤维化、肝硬化和肝癌。在我国，乙肝表面抗原携带率约占人口总数的7.18%，慢性乙型肝炎是威胁我国人民身体健康的主要疾病之一。虽然在HBV预防性疫苗广泛使用后，乙肝病毒新发感染率有了显着下降，但是针对已经建立慢性感染的乙肝患者，目前为止，仍旧缺乏有效的治疗策略。据世界卫生组织估计，全球有1.7亿人感染HCV。在我国健康人群抗HCV阳性率为0.7%～3.1%，约3800万人。由于病毒生物学特点和宿主免疫功能等多方面因素，机体免疫往往难以有效清除病毒，致使约50%～80%HCV感染者发展为慢性肝炎，其中20%～30%将发展成肝硬化。肝硬化患者中每年有1%～4%发展成为肝细胞癌症。每年5月是肝炎意识月（Hepatitis Awareness Month）。基于此，小编盘点近年来，肝炎研究和治疗方面的进展，以飨读者。同时也希望读者多关注自己的肝脏健康。1. 感染肝炎病毒会提高患帕金森病风险doi:10.1097/01.NT.0000516799.53493.66 根据最近发表在《neurology》杂志上的一项研究，HBV与HCV也许与帕金森病的发病风险之间具有一定的相关性。在这项研究中，研究者们对英国国内的一个相关的数据库进行了分析，他们检查了从1999年到2011年患有HBV、HCV、自体免疫性肝炎、慢性肝炎以及HIV感染者，并从中筛查了他们是否有患帕金森病的历史。结果显示，HBV感染的患者有76%的风险会患帕金森病，HCV感染的患者则有51%的风险会患帕金森病，这些数字明显高于对照组的水平。此外，自体免疫性肝炎、慢性肝炎以及HIV患者的帕金森发病率相比健康人群都没有明显变化。作者们认为该研究的局限性在于其没有排除其它生活因素的干扰，例如抽烟以及饮酒，这些因素同样也会对帕金森病的发病风险产生影响。2. Clin Liver Dis：丙型肝炎病毒感染的神经系统表现doi:10.1016/j.cld.2017.03.008HCV 认知功能障碍的特征是难以集中注意力和思维迟缓。在临床上通常表现为难以处理更高级功能信息，尤其是数字、持续关注、精神运动速度和学习记忆。Hilsabeck 及其同事使用一系列神经心理测试证明，66 名慢性 HCV 患者队列中受损表现主要为持续注意受损（82%）。与其他肝脏疾病的对照人群相比，慢性 HCV 患者表现不佳，并且伴随着合并症的存在和纤维化增加，表现更为不佳。其他研究已经证实了上述发现，并再次发现了工作记忆、持续注意力和信息处理速度的受损。有趣的是，涉及皮质下神经电路的神经认知异常模式与人类免疫缺陷病毒感染患者相似。多项研究已经显示了 HCV 与卒中之间相关。台湾 Liao 及其同事随访了 4094 名 HCV 患者和 16，376 名无 HCV 成年匹配队列。研究估计了潜在相关因素，包括 HCV 感染、年龄、性别、收入状况、吸烟戒烟、酒精相关疾病、肥胖和慢性疾病史和药物使用等因素的多变量调整风险比（HR）和 95% 置信区间（CI）。丙型肝炎和非丙型肝炎患者的卒中累积风险分别为 2.5% 和 1.9%，丙型肝炎患者的卒中调整 HR 为 1.27（95% CI，1.14-1.41），表明 HCV 为卒中的独立危险因素。Lee 及其同事进行了台湾第二大社区队列研究（共有 23，665 名参与者），结果显示患者脑血管死亡风险升高。最后，在 Ambrosino 及其同事进行的一项大型 Meta 分析中，脑血管事件的心血管危险和脑血管危险均升高，比值为 1.48。这些研究清楚地表明了 HCV 与脑血管疾病风险之间呈独立、显着相关。3. Hepatology:生物物理所等在慢性乙型肝炎治疗性疫苗领域获进展doi:10.1002/hep.29239 4月26日，Hepatology杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所傅阳心课题组的研究论文Vaccines Targeting PreS1 Domain Overcome Immune Tolerance in HBV Carrier Mice。该研究报道了基于乙肝病毒（hepatitis B，HBV）包膜蛋白preS1区域作为疫苗治疗慢性乙型肝炎（chronic hepatitis B，CHB）的研究，为探究慢性乙型肝炎治疗性疫苗的研究提供了新思路。HBV只能感染人和高等的灵长类动物，动物模型的缺乏限制了HBV致病机理及其治疗策略的研究。在研究中，傅阳心课题组利用AAV-HBV1.3病毒构建了稳定的HBV耐受小鼠模型，该模型具有和CHB患者相同的病毒学和免疫学表症。作者首先系统地研究了乙肝包膜蛋白preS1区域的免疫原性和免疫反应，他们发现，乙肝病毒的包膜蛋白preS1区域和HBsAg存在不同的耐受状态。HBsAg在慢性乙型肝炎中是诱导免疫耐受的主要原因，以其作为疫苗不能够在HBV耐受模型中引起免疫应答，而以preS1区域作为疫苗能够在HBV耐受模型体内引起较强的CD4+ T细胞免疫反应，其诱导的anti-preS1抗体能够清除血液中preS1抗原和HBV病毒。同时，体外实验表明血清中产生的anti-preS1抗体能够有效地阻断HBV感染肝脏细胞。在研究过程中，作者发现preS1疫苗免疫能够部分恢复HBsAg的抗体免疫反应，其机制有待进一步研究。联合preS1疫苗和HBsAg疫苗，最终能够在HBV耐受小鼠中，诱导HBsAg-HBsAb的血清学转化，同时在肝脏中诱导一定的免疫应答，从而降低肝内的乙肝病毒感染。该研究为治疗性乙肝疫苗的研究提供了新的靶点。4. 宿主细胞自然分裂可摆脱乙肝病毒DNA乙型肝炎目前尚无法治愈，原因是乙肝病毒DNA（脱氧核糖核酸）一直藏在受感染肝细胞的细胞核内，现有疗法很难将其根除。德国研究人员最新发现，宿主细胞可通过自然分裂摆脱乙肝病毒DNA。这一发现可谓找到了乙肝病毒的“软肋”。德国汉堡-埃彭多夫大学医学中心研究人员介绍说，先前针对动物肝炎病毒的研究显示，受感染的肝细胞分裂时会失去细胞核内的病毒DNA。为验证人类肝细胞是否也存在这一自然防御机制，他们将人类肝细胞移入实验鼠体内展开研究。结果发现，受感染人类肝细胞也会在分裂时失去大量病毒DNA。研究还发现了宿主细胞持续分裂却很难完全摆脱病毒DNA的原因：与未受感染细胞相比，受感染的细胞分裂较慢，而只要还有携带病毒DNA的细胞存在，就会产生更多的乙肝病毒。5. 世卫组织：全球超３亿人携带慢性乙肝或丙肝病毒近日，世卫组织在日内瓦发布新报告说，全球约3.25亿人携带慢性乙型肝炎病毒或丙型肝炎病毒，绝大多数人无法获得合适的检测和治疗，这一公共卫生重大挑战需要全球紧急反应。这份报告显示，2015年病毒性肝炎造成134万人死亡，这与结核病和艾滋病导致的死亡人数相当。然而，结核病和艾滋病死亡率已在下降，肝炎死亡率却在上升。报告指出，在5种不同类型肝炎中，乙肝和丙肝是2种主要类型，96%的肝炎死亡病例都是乙肝和丙肝造成的。不过，尽管肝炎死亡人数增加，由于儿童乙肝疫苗接种覆盖率上升，乙肝新发感染数呈下降趋势。在全球范围内，2015年出生的儿童中有84%接种了3针推荐剂量的乙肝疫苗。报告称，尽管应对肝炎挑战重重，但一些国家正在为防治肝炎采取有效措施。2015年，中国在婴儿出生时及时接种首针乙肝疫苗方面实现了96%的高覆盖，达到5岁以下儿童流行率低于1%的乙肝控制目标。6. Nat Genet：大数据分析揭示HCV如何与人宿主相互作用doi:10.1038/ng.3835来自英国、瑞士、美国、加拿大、比利时和瑞典的研究人员首次开发出一种方法来分析和比较HCV的遗传组成，以及500多名HCV感染者的遗传组成。通过一起加以研究，这将让研究人员对HCV和人基因组如何与这种病毒相互作用并且改变这种病毒提供新的见解。相关研究结果于2017年4月10日在线发表在Nature Genetics期刊上，论文标题为“Genome-to-genome analysis highlights the effect of the human innate and adaptive immune systems on the hepatitis C virus”。论文通信作者为来自英国牛津大学的Ellie Barnes教授和Chris Spencer博士。 这项研究特别关注了随着时间的推移改变HCV的两个人基因位点。人基因组的一个位点（即HLA基因，编码人白细胞抗原分子）揭示出HCV基因组中试图发生突变来逃避人免疫系统识别的那些序列。这些研究人员利用这些数据绘制出HCV基因组的这些选择性压力的图谱，从而能够被用来找出对这种病毒存活至为关键的弱点。这些弱点能够被作为开发新的疗法或疫苗的靶标。这项研究关注的人基因组的第二个影响这种病毒的位点激活在一些人体内被关闭的一个免疫基因（编码干扰素-λ先天免疫系统中的组分）。激活这个基因的影响是改变病人血液中存在的HCV病毒数量。7. J Med Chem：木豆素具有较强的抑制 HCV 病毒复制的活性doi:10.1021/acs.jmedchem.6b01301 中国医学科学院北京协和医学院医药生物技术研究所的李卓荣教授课题组发现木豆素具有较强的抑制 HCV 病毒复制的活性((EC50=3.17 μM)。然而，从木豆素的化学结构不难看出，其作为药物小分子存在一些缺陷和不足：如分子疏水性很强（AlogP= 5.0），水溶性差，其药代动力学属性很可能较差。因此，李卓荣教授课题组首先完成了木豆素的化学全合成工作 (Acta Pharmaceutica Sinica B， 2011， 1， 93-99)，并对木豆素进行了系统的结构优化。随后作者对合成得到的衍生物进行体外抗 HCV 病毒活性的研究，并总结出相应的构效关系。实验结果显示，木豆素结构中的两大疏水基团（苯环 A 和异戊烯基）均不是活性必须基团，这对进一步的结构优化提供了非常有价值的指导。彭宗根教授对木豆素抗 HCV 的作用机制进行系统的研究。实验结果发现，木豆素对常见的病毒蛋白均无明显抑制作用。基因芯片的结果表明，木豆素能明显降低宿主细胞硫酸软骨素 N - 乙酰氨半乳糖胺基转移酶 1（CSGalNAcT-1）蛋白的水平，有趣的是，木豆素对 CSGalNAcT- 1 基因的表达并没有影响，表明木豆素可能通过加速 CSGalNAcT- 1 蛋白的降解而抑制 HCV 病毒的复制。彭宗根教授随后利用 siRNA 技术降低细胞 CSGalNAcT- 1 蛋白的表达，发现 HCV 病毒的复制受到严重抑制。这些结果证明了 CSGalNAcT- 1 蛋白对 HCV 的复制起到了至关重要的作用。 与该抗 HCV 特异作用机制一致的是，木豆素对 DAAs 耐药株均表现出与野生株相当的抗病毒活性，而且其与 DAAs 的联用对 HCV 病毒的复制也呈现出协同抑制作用。综上所述，木豆素作为一类新型抗 HCV 病毒先导物表现出对抗病毒耐药的潜力，具有良好的应用开发前景。目前，李卓荣教授课题组正在进行对木豆素进一步的结构优化以及化学蛋白质组学的研究。8. PLoS Pathog：HCV突变如何逃逸免疫系统的追捕？doi:10.1371/journal.ppat.1006235如今，来自约翰霍普金斯大学的研究者们利用新型的试验手段发现病毒的突变的速度以及成功率要远远高于人们的想象，同时，他们发现了HCV突变的生物学机制，这一机制或许解释了HCV能够逃脱免疫系统以及疫苗对其造成的影响的原因。他们的研究发表在三月八号的《plos pathogen》杂志上，研究者们利用最大的HCV自然库分选得到了HCV能够逃脱免疫系统追捕的突变路线。结果显示，病毒在抗体结合位点之外的突变会导致病毒抵抗能力的提高。具体来讲，研究者们分析了27个HCV患者体内筛选得到的113株HCV毒株，并且检测了每一种病毒对常见的两种抗体的中和敏感度的高低。由于自然界的HCV在实验室环境下难以存活，研究者们首先利用HIV的外壳与内容物建立了假病毒系统，之后将HCV病毒的外壳蛋白镶嵌在假病毒的表面。研究者们因此能够有效地在体外组织培养环境中建立HCV感染模型。之后，研究者们将每一种受到感染的细胞的三分之一进行HC34.4抗体的治疗，三分之一接受了AR4A抗体的治疗，剩下一部分做阴性对照处理。研究者们比较了不同组的细胞感染病毒的情况。结果显示，这两种抗体分别能够中和88%以及85.8的HCV毒株。另外，抗体对不同类型的毒株中和能力也有差异。为了搞清楚其中的原因，研究者们对HCV的基因组进行了深入的分析。通过比对不同病毒毒株的基因组序列，研究者们找到了决定病毒毒性高低的关键性突变。他们发现尽管病毒对上述两类抗体的抵抗能力有高有低，但抗体与病毒颗粒的结合位点却几乎没有变化。之后，研究者们对HCV表面蛋白分子展开了研究，他们发现虽然抗体结合位点处的突变与其抵抗性的高低并没有关系，但其结合位点之外的一些区域确实存在这样的突变关键位点。9. 免疫抑制剂用量影响实体器官移植受者HEV感染doi:10.1053/j.gastro.2011.02.050 2011年2月25日《胃肠病学》（Gastroenterology）在线发表研究指出，戊型肝炎病毒（HEV）感染可导致超过60%的实体器官移植受者发生慢性肝炎。他克莫司为基础的免疫抑制方案是慢性肝炎的主要预测因素。降低免疫抑制剂用量可使30%的患者病毒得以清除。研究纳入85例实体器官移植合并HEV感染患者。56例（65.9%）患者发生慢性肝炎。单因素分析结果显示，受者发生慢性肝炎的相关因素为移植后短时间出现感染、肝酶和血肌酐水平低、血小板计数低、接受他克莫司（而非环孢素A）为基础的免疫抑制方案。多因素分析显示，HEV慢性感染的独立预测因素包括他克莫司（而非环孢素A）为基础的免疫抑制方案和确诊HEV感染时血小板计数低。10. 《柳叶刀感染性疾病杂志》发布Lonafarnib治疗丁型肝炎病毒结果doi:10.1016/S1473-3099(15)00074-2加州帕洛阿尔托2015年7月20日电 /美通社/ -- Eiger BioPharmaceuticals, Incorporated 今天宣布发布用 lonafarnib 治疗慢性丁型肝炎病毒(HDV)感染患者的首个2a阶段研究结果。这项研究在马里兰州贝塞斯达的美国国立卫生研究院(NIH)临床中心进行。这项双盲、随机、安慰剂对照、剂量递增研究评估了两种剂量的 lonafarnib：每天两次 100mg 和每天两次 200mg ，使用28天。Eiger BioPharmaceuticals, Incorporated 今天宣布发布用 lonafarnib 治疗慢性丁型肝炎病毒(HDV)感染患者的首个2a阶段研究结果。美国国立卫生研究院下属机构糖尿病、消化系统和肾脏疾病研究所(National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases)首席调查员、医学博士 Theo Heller 表示：“美国国立卫生研究院临床中心已经完成了一项研究，对治疗通常会导致肝硬化和其它危及生命疾病的慢性丁型肝炎具有重要含义。我们很荣幸在《柳叶刀感染性疾病杂志》上发布此次研究的结果。”使用 lonafarnib 治疗28天之后，结果发现与安慰剂相比，慢性丁型肝炎病毒核糖核酸病毒水平有所下降，包括与安慰剂(p分别=0.03和<0.0001)相比，每日两次100 mg和200 mg剂量之间慢性丁型肝炎病毒核糖核酸病毒下降情况也存在统计学上显著的剂量依赖性差异。慢性丁型肝炎病毒核糖核酸病毒水平的下降与血清中的 lonafarnib 药物水平密切相关，为 lonafarnib 在慢性丁型肝炎病毒中的抗病毒作用提供了进一步的证据。在这项研究中，lonafarnib 通常具有良好的耐受性，在治疗组中拥有最常见的胃肠道相关副作用。 Eiger 总裁兼首席执行官 David Cory 表示：“这是评估口服疗法 lonafarnib 在慢性丁型肝炎病毒感染患者中效果的首项研究，我们对结果感到非常满意。慢性丁型肝炎病毒是最严重的一种人类病毒性肝炎形式。我们的目标是治愈。”11. 饶子和院士PNAS报道一个甲型肝炎病毒特异性中和抗体doi:10.1073/pnas.1616502114 甲型肝炎病毒（HAV）仍然是很神秘的，它是物理上是非常稳定的。受体结合的部位以及病毒如何可以被破坏以释放基因组，都还是未知的。1月10日在《PNAS》发表的一项研究中，来自中国科学院生物物理研究所、英国牛津大学、中国食品药品检定研究院以及清华大学等处的研究人员报道了一个强有力的HAV特异性中和单克隆抗体——R10，可阻断受体附着和干扰病毒脱壳。在这项研究中，作者报道了一个强有力的HAV特异性单克隆抗体——R10，其能够通过阻断到宿主细胞的附着，中和HAV感染。HAV完整的和空的颗粒以及具有R10 Fab的HAV复合物的高分辨率冷冻电镜结构，揭示了抗体结合的原子级细节，并指出了五节聚化物界面上的一个受体识别位点。这些结果，加上研究人员观察到的“R10 Fab可破坏衣壳”，表明可使用模拟受体机制来中和病毒感染，从而提供了新的治疗干预机会。
    340浏览量
    原文链接

  • 《庞忠和：我国深层含水层地下储热研究取得新进展》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2020-05-25
    • 为加强多种可再生能源综合利用，将不稳定的风能、太阳能转化为稳定连续的地热能，形成基于“地热+”多能互补模式的研究，目前以中国科学院团队为主体承担的国家战略性先导科技专项资助项目---深层含水层地下储热技术研究已从理论模型研究进入到技术研发和工程示范阶段。 今年年初，中国科学院地质与地球物理研究所黄永辉博士、庞忠和教授等共同撰写的论文《深层含水层地下储热技术的发展现状与展望》发表，获得了业内人士的关注。文章介绍了中国科学院深层含水层地下储热技术研究进展的情况以及该团队提出的地下储热相关设想及展望。 “深层含水层地下储热技术研究”课题研究的背景和意义是什么?这项技术研究的重点和难点是什么?深层含水层储热技术发展潜力及市场前景如何?日前，《地源热泵》记者采访了中国科学院地质与地球物理研究所研究员庞忠和。 基于“地热+”多能互补模式研究 ——由浅层含水层储热向深层含水层储热拓展 含水层储热是一种利用地下含水层作为介质将热能存储于地下含水层中的储能系统。它通过地下水井从含水层中抽取和灌入地下水实现热能储存和开采利用。根据含水层所处深度，可将含水层储能系统分为两大类：一类是浅层含水层储能,含水层深度在500米以浅,存储热水温度一般低于50℃;另一类是深层含水层储能,含水层深度通常在500米以深,存储热水温度一般为50~150 ℃。 资料显示，我国在利用浅层地下含水层进行储热方面的实践开展得较早。如20世纪60年代，上海为了控制工业上过度抽取地下水所引起的地面沉降,进行了地下水的人工补给,同时开展了“冬灌夏用”和“夏灌冬用”的地下含水层储热技术。 基于浅层含水层的储热方式具有成本低的优势,但因其工作温度较低、规模较小,储热能力有限, 且有污染地下饮用水的潜在风险。近年来，世界范围内开始尝试替代方法,即基于深层含水层的高温储热模式。 庞忠和说，从全世界范围来看，目前各国做的以浅层含水层储热工程居多，深层含水层储能都是刚刚起步。截至2017年,全世界范围内已建成2800多组浅层含水层储热系统，其中我国有6处已建成并投入使用。 目前，我国在含水层储能技术上的研究和实践多局限于浅层，随着需求的扩大，以中国科学院团队为主体承担的深层含水层地下储热研究项目已启动，其深度将达到500米或者1000米深左右。“我们这个项目计划是四年时间，今年是第二年，前两年做技术研发，后两年做示范工程。”庞忠和说。 开展深层含水层地下储热研究的意义在于，一方面为了补充中深层含水层的目的，实现中深层地热资源的可持续利用;另外一方面可以弥补能源供需在时间/空间分布的不平衡，能够综合利用多种可再生能源形式，将不稳定的能源如风能、太阳能转化为稳定连续的地热能，形成基于“地热+”的多能互补模式。 我国深层含水层储热研究获新进展 ——地下储能已从理论研究迈入技术研发阶段 深层含水层储热技术具有储热容量大、储热效率高、造价低等优势,是一种较为理想的大规模跨季节储能方式。“与浅层含水层储能相比，深层含水层储能系统较为安全，具有空间大、环境温度比较高、保温性能比较好优势，同时可以利用原地的地热资源，原有的能量结合起来用，这个优势是显著的。” 目前国外深层含水层储能工程应用比价少，主要集中在欧洲。庞忠和告诉记者，他曾参观欧洲的一些创新性国家如瑞士、德国，这些国家在开展深层含水层储热方面的研究工作。“瑞士在做一个500米左右的砂岩层的储热项目。德国有一个项目已经运行十余年了，目前这个项目运行的情况比较好。” 关于我国深层含水层储能研究进展情况，庞忠和介绍，目前以中国科学院团队为主体承担的深层含水层地下储热技术研究已从理论模型研究进入到技术研发阶段。“目前这个项目的理论模型基本有了，现处于技术研发阶段，技术研发的着力点是提高其效率，保证储存顺畅运行。”庞忠和说。 “目前中国科学院团队已做了一些初步的研究，这为前期的技术研发工作做了一些很好的铺垫。”他表示，现在可以开展实际的项目，针对当地的具体条件来做一套设计和相应的方案，通过不断的调试和优化，来提高其效率，这是该项目不断放大规模的一个尝试。 不科学的开采地热田往往会导致地下水位下降外，还存在温度下降的问题。庞忠和解释说，这个是一个热平衡的问题，“你的开采量不能超过含水层热量的补充，那么在你开采量不大的时候能够掌握，比如雄县，我们持续观测了四五年，目前没有发现特别明显降温的现象，但是随着地热开采量的扩大和开采时间的延长，将来在雄安新区整个范围内地热需求量会不断的增加，到那个时候可能就会出现供应不上的问题，那么这时就需要对它进行能量补充，能量补充能够扩大其供暖的能力。” 深层含水层储热市场应用前景广阔 ——将不稳定的能源转化为稳定连续的地热能 对于我国深层含水层储热发展潜力及市场应用前景庞忠和教授充满信心。“现在已有的储能系统都是短时间，几个小时或者一两天，而深层热储是可以跨季节的。”他举例说，在夏天可以把丰富热量储存下去，到了冬天再把热量开采出来利用。这是可以跨季节的进行热量的储存和利用。 关于可再生能源多能互补应用，我国地热领域已做了探索尝试。庞忠和介绍，地热能与太阳能结合在西藏羊易电站得到了应用，“16兆瓦的地热电站旁边没多远就有两个各30兆瓦的太阳能光伏发电站。地热能和太阳能可以一起发力为电网做贡献，这是一种并联的多能互补的方式”。 庞忠和介绍，除了地热能与太阳能结合外，还有一种多能互补方式——太阳能和风能的结合利用。太阳能、风能是非稳定的清洁能源，受气候的影响比较大，它们只能在阳光明媚或刮风的时候发电。如何解决这种能源利用不连续的问题，最好的出路就是找一个“仓库”把它储存起来，“多的时候我存起来，少的时候或者没有的时候我可以拿出来用，而地下储热就提供了这样的一个便利条件”。 “等到地下储热这套技术做成之后，我们就可以接受其他不同能源所提供的能量，把它存储起来。”庞忠和透露，目前他们团队在张家口结合冬奥会正在做一个小规模的“地热能+风能”多能互补示范工程。他希望能有更多的合作伙伴来共同推动这一方面的技术应用示范，尽快地形成一套完备的技术，将来能够在更大的范围内使用。 深层含水层储热技术既能结合其他多种能源形式实现多能互补,也可作为区域地热资源的必要补充和增强。庞忠和认为，“在未来清洁供暖需求日益增长、可再生能源占比越来越大的背景下，深层含水层储热系统作为一种有着良好研发基础的储热技术将发挥更大的作用。” (注：限于篇幅，本文有删减。原文刊载于2020年4月刊《地源热泵》杂志。本文图片由中国科学院地质与地球物理研究所黄永辉博士提供)
    95浏览量
    原文链接