简述了中国地热产业发展现状，梳理了长江三角洲地区地热资源潜力和分布特征、地热利用现状与市场需求、地热开发利用中的创新技术、地热产业发展的新模式。面向国家“双碳”目标，提出了该地区地热产业发展的框架性路线图。研究认为，在经济发达的长江三角洲地区，人口密度较大，建筑用能占比高，居民供暖和制冷需求大，而化石能源供暖导致空气质量下降，碳排放量增加。与此同时，长三角地区地热资源，尤其是浅层地热能资源比较丰富、开发利用基础好、技术比较先进。如果做好顶层设计，将地热能开发利用纳入能源产业发展规划，加以积极的政策引导和必要的扶持，加大科技研发和示范支持力度，那么地热能综合开发利用有望为地方能源转型和实现“双碳”目标做出更大的贡献。

长三角地区是中国地热能较为丰富的地区之一，广泛分布浅层地热能和中深层地热能。根据现有资料，采用体积法估算得到长三角地区3 km以浅的地热能（包括浅层地热能和中深层水热型地热能）总量达782亿 t标准煤的热量，年可利用量相当于1.6亿 t标准煤。可实现建筑物冬季供暖面积 24.8亿 m²，夏季制冷面积 14.5亿 m²。然而，目前长三角地区利用地热供暖和制冷的建筑面积仅有0.57亿 m²，不足可利用的4%，开发利用潜力巨大。按照上述地热能评估结果，若在长三角地区已有建筑物中可以最大限度的保障采用地热供暖制冷，可在现有基础上减排二氧化碳10%以上，若新增建筑均最大限度的采用地热供暖制冷，地热减排贡献可在20%以上，在碳达峰与碳中和目标的实现过程中做出突出贡献。

对长三角地区地热资源的建筑应用需求进行了预测，基于需求量对地热资源开发利用潜在的环境效益进行了评估。结果表明，长三角地区地热资源建筑应用需求旺盛，开发利用产生的环境效益显著。研究认为，长三角地区地热资源综合开发利用，对于促进长三角地区“一体化”和“高质量”的发展十分有利。

介绍了含水层储能技术、江水源热泵技术、冰源热泵技术、浅层渗滤海水源热泵技术、地源热泵综合能源技术和地热综合梯级利用技术等浅层地热和中深层地热利用创新技术的基本工作原理。通过调研这些技术在长三角地区的应用案例，分析了其技术先进性、经济性以及需要解决的主要问题。结果表明，含水层储能要优化成井技术以避免对地下环境的破坏；江水源热泵技术难点在于水温、水质、水量以及运行管理上；冰源热泵对于冰浆的制备与输运系统提出了更高要求；浅层渗滤海水源热泵工程的实施必须要有适合的水文地质条件；地源热泵综合能源技术强调了供能系统的多元化和互补性，而地热综合梯级利用技术则是突出了用能系统的能量梯度化，这两种技术推广的关键在于经济性。

总结了长三角地区中深层地热资源勘查技术方法，评估了其适用条件及应用效果，形成长三角地区地热资源勘查评价方法体系。结果表明：重力和磁法勘探适用于探测沉积盆地基底、断裂构造、岩浆岩分布等信息；可控源音频大地电磁法（CSAMT）和广域电磁法（WFEM）能有效探测隐伏基岩岩性和富水断裂位置，精度高，是确定地热井位最有效的技术方法；微动勘查方法（MSM）对深部低速层的分辨能力优于其他物探方法；地温测量和氡气测量是浅覆盖区勘查对流型地热资源最有效的手段；构造隆起区勘查深埋传导型地热资源宜采用CSAMT、WFEM、MSM、重力、磁法组合；而勘查浅层对流型地热资源，宜采用CSAMT、测温、测氡组合；在沉积盆地区勘查传导型孔隙地热资源，采用CSAMT、大极距电测深、微动组合；在隆起与凹陷断阶带，勘查复合型地热资源，采用CSAMT、MSM、高精度重力、浅孔测温组合。在水热活动比较强烈的地区，通过分析土壤和地下水中某些特殊元素的富集规律，判断地下热储构造、圈定地热异常范围；利用地热流体中阳离子地热温标和SiO₂温标等估算热储温度，氢氧稳定同位素推测地热流体补给高程，进而研究地热系统成因。孔隙型地热井，一般采用正循环泥浆钻井，洗井采用喷射洗井、多磷酸盐洗井等方法，全孔下入套管，取水层段采用缠丝滤水管成井；裂隙型地热井，一般采用正循环泥浆钻井，适用喷射洗井、多磷酸盐洗井、液态二氧化碳洗井、压缩空气洗井等多种洗井方法，取水层段采用裸眼成井或滤水管成井；岩溶型地热井，可采用气举反循环与正循环钻进工艺，取水层段采用裸眼成井或滤水管成井；酸化压裂洗井是提高岩溶-裂隙型地热井出水量最有效的方法。

长三角地区地热资源丰富，但开发利用程度相对较低。总结了长三角三省一市地热资源开发利用、相关规划和管理政策现状，分别从政府管理、地热能应用项目运维管理层面分析了存在的问题，提出了相应的对策建议。

以长江大通水文站断面为例，开展长江地表水地热资源量研究。利用径流不均匀系数、Mann-Kendall法、滑动T检验法等方法，探讨了大通站水文情势变化，发现大通断面流量的集中期在7月上旬，多年平均径流量为9.05×10¹¹ m³；分析了长江大通断面2004—2021年气温及水温实测资料，发现月均最低、最高气温分别在1月与7月，多年平均水温为18.9℃，水温低于5℃天数为1.5天，较适宜采用容积式地表水制热/冷机组。选取11月至翌年2月为制热月份、6月至 9月为制冷月份，依据气温与水温的温差分别计算制热和制冷月份的地热资源总量分别为 3.08×10¹⁸ J、1.67×10¹⁸ J；根据水温变化控制阈值，计算出仅大通水文站一个断面制热与制冷月份的可采地热资源量分别为1.28×10¹⁷ J、6.71×10¹⁷ J，总的可采地热资源量相当于减排CO₂约16604万 t。

根据浙江地热资源类型划分和天然温泉品质分级，结合地热资源赋存的构造单元、热储性质以及控矿构造类型等因素，将浙江地区的地热资源归类为3大类9个亚类。结合温度、资源规模、地热流体的质量、资源/储量的查明程度和降深等5个指标，对天然温泉资源进行了分级评定，将浙江省的温泉资源分为5个等级，构建了一套符合浙江实际情况的地热资源分类分级体系。

浅层地埋管换热器是地源热泵系统的核心部分，其换热性能受众多因素的影响，地埋管换热器2支管之间存在的热短路现象就是其中之一。在地埋管的施工过程中，2支管之间的实际间距存在差异，导致不同程度的热短路，从而影响换热器的换热性能。基于实际地源热泵工程的热响应试验数据，建立了 3D 数值模型，研究了管间热短路对换热性能的影响。结果表明，增大2支管间的距离能显著提升地埋管换热器的换热性能，直径为32 mm的U型管换热器，2支管的最大轴心距离113 mm相较于最小距离33 mm的换热效率提高了22.7%，延米换热量与管轴心距之间呈线性关系式。