地热储能技术具有高能量储存容量和高储能效率的特点，能够有效地解决风光等不稳定可再生能源的消纳问题，并且可以应对季节性供需不匹配的挑战。目前国内的含水层储能和岩土层储能系统普遍存在着热损失和热突破等问题，均会导致能源储存效率低下。
创新高储能效率
问题困难推动研发，中国科学院广州能源研究所地热能研究室的团队研发了基于消纳太阳能的中深层同轴套管岩土储能技术。该技术可以在非供暖季节主动消纳太阳能，有效缓解井筒长时取热造成的供热系统效率衰减问题，推动可再生能源的发展和利用。
经过连续向岩土储热，该系统的供热效率衰减趋势明显变缓并趋于稳定。针对地热储能系统在含水层储能方面的问题，该研究小组进行了关键物理/化学过程机理的分析，识别和掌握地热供暖系统性能的关键因素，对于加快全球能源转型具有重要意义。
同时，科研团队基于“源网荷储”协同优化理念，通过研发新一代电热耦合技术，成功突破了将不稳定的风电输出高效转换为稳定的地热输出的关键技术。此外，该科研团队在雄安新区地热站完成含水层储/供能系统现场试验，利用中深层地热含水层长时储能实现了100%可再生能源建筑供暖。
地热储能应用多元
在全球范围内，许多国家都在积极探索地热储能技术，并成功应用于实际项目中。这项技术可以将能源储存在地下，以便在需要时进行利用。不同国家的地热储能研究重点不同，但大多数都致力于提高其效率和可靠性。
在欧洲，冰岛是地热储能技术的领先者，拥有许多地热发电厂，总发电量占比非常高。挪威和丹麦也在开展地热储能研究。他们采用的是间接地热供暖系统，通过地下热水管网将热能输送到房屋，使得居民在极寒的环境下依旧能够享受温暖的居住环境。
在美洲，美国加利福尼亚州是地热储能技术的主要研究和应用中心。该州的地热发电约占全美国地热能总发电量的82%左右。美国一直致力于地热能的研究和开发。例如，美国俄勒冈州的岩石地热发电站，采用了直接干蒸发技术，为当地2.5万户居民提供电力。
此外，加拿大、墨西哥和智利等国家地热储能技术也受到越来越多的重视和关注，相关机构也在开展地热储能研究，并取得了不少进展。美国地质调研局（USGS）估计，北美地下深部地热储能资源总量可满足该地区总能源年消耗的10倍以上。
在亚洲，日本是地热储能技术的先驱之一。该国的地热发电占总发电量的约10%。日本一直在研究如何将太阳能和地热能相结合，实现更高效的储能。例如，研究人员正在探索太阳能电池板和地热能回路的联合使用，从而提高地热储能效率。
此外，印度、菲律宾和印度尼西亚等国也在开展地热储能研究，并有一些成功应用案例。比如印度科学院国家热力研究所开发了一种新型的地热热泵技术，可以将地下深处的低温热能转化为高温热能，为供暖和制冷提供便利。
有效节能减排
未来，地热长时储能技术还有许多潜在的拓展应用延伸空间。首先，该技术可以应用于供电系统的储能方面。随着可再生能源在能源供应中所占比重的逐步增加，其间歇性和不稳定性问题日益凸显。
传统的电池储能技术难以满足大规模可再生能源的储能需求，而地热长时储能技术则可以提供更为稳定和可靠的储能方案，有效地解决电力系统的“弃风弃光”问题，实现可再生能源的大规模利用。
地热长时储能技术还可以应用于城市供热系统的储能方面。在寒冷的冬季，城市供暖需求量大，且存在高峰期和低谷期的差异。传统的供暖系统难以满足不同时间段的需求，能源的浪费和成本的增加是当前能源供需不平衡面临的重要问题。
而该技术则可以有效地解决这一问题。通过将储存的热能在低谷期释放，可满足高峰期的供暖需求，还可以应用于工业制冷和空调等领域。在高温天气中，空调系统需求量大，可以通过储存和释放热能来满足系统的需求，提高能源整体利用效率，助力碳中和。
