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全球能源总需求的约12%来自家庭和企业的供暖和制冷。一项新的研究表明，使用地下水来保持舒适的温度可以使美国该行业的天然气和电力消耗减少40%。这种方法被称为含水层热能储存(ATES)，也有助于防止极端天气事件期间高电力需求造成的停电。
“我们需要储能来吸收太阳能和风能的波动能量，大多数人对电池和其他类型的电力储存感兴趣。但我们想知道是否有机会使用地热储能，因为供暖和制冷是建筑物能源需求的主要部分，“第一作者A.T.D Perera说，他是劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的前博士后研究员，现在在普林斯顿大学安德林格能源与环境中心。
“我们发现，使用ATES，可以存储大量能量，并且可以存储很长时间，”佩雷拉说。“因此，可以在不增加电网额外负担的情况下满足极端炎热或极冷时期的供暖和制冷能源需求，从而使城市能源基础设施更具弹性。
这项研究于本周发表在《应用能源》(Applied Energy)杂志上，是关于ATES如何通过存储间歇性可再生能源来适应美国能源系统脱碳的更大目标的首批研究之一，以便在太阳不照耀和涡轮机不旋转时使用。
在对能源系统进行全面的技术和经济模拟后，作者发现ATES是加热和冷却储能的一种引人注目的选择，与其他技术(如电池)一起，可以帮助结束我们对化石燃料衍生的备用电源的依赖，并实现完全可再生的电网。
将热力学付诸实践
ATES是一个令人愉快的简单概念，它利用了水的吸热特性和地球的自然地质特征。您只需从现有的地下水库中抽水，并在夏季用环境热量或太阳能的多余能量或在一年中的任何时间用风加热地表。然后你把它抽回去。
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