在风光新能源间歇性、波动性难题之下,兼具稳定基荷供给与跨季节储热能力的地热‑储能耦合模式,已经成为新型电力系统重要的发展赛道。地热能不受昼夜、天气周期约束,储能承担能量调峰、错峰调配功能,二者结合补齐清洁能源供需错配短板。依托近五年国家顶层政策加持、商业化项目落地验证,地热加储能赛道正在迎来规模化爆发窗口。
政策持续加码,顶层设计打开产业空间
近年来,国家出台多个产业利好文件,持续释放地热与储能融合发展的明确信号。2021年国家能源局印发《关于促进地热能开发利用的若干意见》,定下地热发展中长期目标,鼓励地热和储热系统配套建设、推进多能互补综合能源项目落地。
《“十四五” 可再生能源发展规划》、《“十四五” 能源领域科技创新规划》,将中深层地热、地下储热列为重点攻关方向,支持地热‑储能示范工程建设。2023年《绿色低碳先进技术示范工程实施方案》,正式把地热综合利用纳入国家低碳技术示范清单;2026年6 月国家能源局启动地热能高质量开发利用专项试点,重点推广地热搭配储热、跨季节地下储能的商业化模式,为行业扫清落地障碍。
行业最新数据展现强劲增长动能:截至2025年末,国内地热供暖制冷总面积达到16.5亿平方米,2025年全球地下储热储能市场规模42亿美元,行业机构预测2034年市场规模可达87亿美元,年均增速8.3%,钻孔式地热储热占据最大市场份额。地热天然的长时储热属性,可以填补当下长时储能赛道的缺口,市场前景广阔。
真实落地项目验证技术商业化可行性
案例一:山东菏泽中德职教园(中德职教中心)岩土储能可再生能源站
2020年12月11日,由中能建地热有限公司设计施工的山东菏泽中德职教园(中德职教中心)岩土储能可再生能源站完成168小时试运行,全面转入供暖,成为中国能建首个岩土储能(BTES)成果转化项目。
项目一期供能面积26.7万平方米,设计热负荷10.69MW、冷负荷13.38MW,全年供热3.666万GJ、供冷3.047万GJ,供热出水最高55℃、制冷出水最低7℃。它不抽一滴地下水,而是把浅层岩土体本身当储能介质:夏季把建筑排热带进地下“热区”,冬季把冷量灌入“冷区”,跨季节冷热分区循环,配套高效热泵机房与智能群控,基础负荷吃岩土蓄能、尖峰少量电调峰。
一年算下来,站点节标煤约1300吨、减碳3600吨;较传统地埋管系统节能约30%,较“燃气锅炉+冷水机组”节能约50%。投运三年复盘显示,相比传统地源热泵地埋管占地减60%、储能效率升50%,较燃气系统运行能源费省60%。
在鲁西南缺乏含水层回灌条件的现实下,这个项目证明了“浅层地热+岩土跨季储能”能在新建公建里稳定跑通,后续也被纳入中国能建“跨季节储能+地热低碳供能”成果体系(2024年获中电联电力创新奖一等奖),成为北方校园冷热联供的标杆样本。
案例二:郑州中牟万江零碳能源港
2023年,河南首个综合应用中深层地热井下换热与跨季储能的郑州中牟万江零碳能源港建成投用,同年入选世界地热大会河南科考样板,接待国际地热协会及17国专家现场考察。
项目总投资1.15亿元,地下布设14眼约3000米密闭换热井(井底温度97—111℃)与近500眼浅层岩土储能井,地上耦合高效热泵、智能光储与空气源取热,形成“向天要电、向地要热、凭空取热、跨季储热”的闭环。 夏季把多余热量灌入岩土层,冬季切换提取,地层化身“充热宝”,实现取热不取水。
一期覆盖中牟绿博片区112.25万平方米居住建筑,惠及8个小区约2.5万居民;年节标煤2万吨、减碳5.2万吨,零燃烧零排放。 中牟全域规划23座同类能源港,全部投运后可满足约2405万平方米建筑供暖,年替煤42.4万吨级、减碳超111万吨。
在北方燃气供热承压、浅层地源热泵易热失衡的背景下,万江能源港用“中深层基荷+岩土跨季调蓄+光储调峰”证明:地热不是单季热源,而是可跨季调度的地下储能系统,为中原城市群清洁供暖提供了可复制样本。
案例三:西安地铁 15 号线细柳车辆段多能地热储能综合能源项目
该项目于2026年正式投入运行,属于国内轨道交通领域标杆式地热+储能工程。项目搭建浅层+中深层复合地源热泵系统,场区绿化带布设大量地热换热井;配套6.6兆瓦光伏、氢能设备、电化学储能电池、恒温蓄水储热罐体,构建多能源联动体系。
地下岩层充当天然恒温储能载体,夏季储存地下低温能量用于机房、列车库制冷;冬季汲取地层地热进行供暖,储能电池消纳光伏发电的富余电量,实现削峰填谷。整套系统依靠地热储热 + 电化学储能双向调配能源,车辆段基本实现能源自给,大幅度降低轨道交通大型场站的市电消耗,为车站、园区、大型公共建筑提供成熟可复制范本。
案例四:美国德州 SMECI‑Well#1 压力式地热储能商业化项目
2025年8月全球首个商用压力型地热储能系统在德州竣工投产,3兆瓦装机容量,单次可实现4‑6小时长时间储能,年底正式接入德州电网运行。项目利用地下深层岩层作为巨型储能腔体:电价低谷、风电光伏电力过剩时,抽水加压加热地下储层,把电能转化为岩层内部的热能储存;用电高峰期抽取高温地热流体进行发电,向电网输出稳定电力。
项目服务南部47个县区电力供给,用来缓冲极端天气下电网负荷波动。当地电力合作社依托这套地热储能装置,逐步淘汰老旧燃煤机组;科技巨头 Meta 也已经签约同类型地热储能电站,计划建设150兆瓦地热储能供电基地,为大型数据中心提供全天候稳定清洁电力,证明地热储能能够适配大数据产业等高耗能行业。
除此之外,国网陕西电科院研发的太阳能‑地热‑相变储热、电化学储能一体化供能系统,在2026年斩获日内瓦发明展银奖,系统综合能源利用效率突破65%,浅层地源热泵能效比高于5,已经在多个社区供热站点投入中试运营。海外芬兰波尔奈宁2025年投运的沙介质地热储热项目,依靠2000吨储热介质储存地热余热,可以供给五千居民的冬季供暖,供暖季碳排放下降 70%,同样印证地热储热模式的实用价值。
地热+储能的核心优势与多元落地场景
相较于锂电池、抽水蓄能等传统储能路线,地热储能拥有三大独特优势。
第一,实现超长时跨季节储能。地下岩层、含水层储热损耗极低,夏季富余风电光伏热量存入地下,冬季取出供暖,轻松完成季度级别的能量存储,恰好补齐国内长时储能短板。
第二,运行周期长、运维成本低廉。地热井使用寿命普遍可达 30‑50 年,地下储热介质永久循环使用,不存在电池衰减、材料回收难题,安全性远高于电化学储能。
第三,可以实现热电双向供给。既能够储存热能用于工业蒸汽、城市供暖,也能够地热‑储能联合发电,为电网提供稳定的基础负荷。
当下地热储能已经衍生出丰富赛道:北方城市集中供暖、工业园区工业高温蒸汽供给、轨道交通场站、数据中心恒温供能、油田矿区余热储能利用。山东东营油田区域推进油田地热耦合储能项目,为9家生物医药工厂供应工业蒸汽,当地地热供暖年减排二氧化碳120万吨,是工业场景地热储能落地的典型案例。
行业现存短板与未来发展前景
现阶段产业仍存有制约因素:深层地热钻井造价偏高、部分地区存在采灌不均衡隐患、增强型干热岩地热储能技术尚处在示范阶段。伴随国家地热试点推进、钻井装备迭代、取热不取水技术普及,开发成本将会持续下降。
在新型电力系统之下,长时储能已经成为刚需。地热‑储能耦合模式可打通地下天然储能宝库,兼具基荷供电、跨季节储热、多能调峰多重功能。随着各地综合能源项目陆续落地,地热储能将会成为国内储能赛道不可或缺的中坚力量,助力国内能源结构绿色转型。








