Analyses on Potential and Benefit of Urban Energy Tunnel Development

BI Jinfeng; JIANG Hong; DING Wenqi; BAO Heli

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20211120044

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Analyses on Potential and Benefit of Urban Energy Tunnel Development

更新时间：2025-09-25

- Analyses on Potential and Benefit of Urban Energy Tunnel Development
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 42, Issue 5, Pages: 897-904(2022)
- 作者机构：
  
  1.上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司，上海 201300
  2.同济大学土木工程学院，上海 200092
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20211120044
  CLC： TU443
- Received：20 October 2021，
  
  Revised：2021-12-07，
  
  Published：28 October 2022
- 稿件说明：
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毕金锋,姜弘,丁文其等.城市能源隧道开发潜力及效益分析[J].防灾减灾工程学报,2022,42(05):897-904.

BI Jinfeng,JIANG Hong,DING Wenqi,et al.Analyses on Potential and Benefit of Urban Energy Tunnel Development[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(05):897-904.
毕金锋,姜弘,丁文其等.城市能源隧道开发潜力及效益分析[J].防灾减灾工程学报,2022,42(05):897-904. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20211120044.

BI Jinfeng,JIANG Hong,DING Wenqi,et al.Analyses on Potential and Benefit of Urban Energy Tunnel Development[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(05):897-904. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20211120044.

摘要

城市地区土地资源稀缺，使得20世纪以来城市地下空间的开发利用得以蓬勃发展。地下基础设施除了实现结构功能外，还可以作为浅层地热能采集系统与地层进行热量交换。在城市地区，交通隧道比建筑基础具有更广阔的作为能源地下结构的利用空间。以上海地铁为例，根据上海市的水文和地质环境，研究以城市尺度进行能源隧道建设的地热能开发潜力及其经济与社会效益。结果表明，与上海市2030年规划地铁线路同等规模的能源隧道的年度采集能量总量可达35亿kWh，经济收益超过15亿元，每年可减少CO

排放量200万t以上，相当于上海市20%的住宅取暖或制冷所需的总能量，投入成本在10年左右可回收，说明能源隧道拥有巨大的开发潜力和广泛的应用前景。

Abstract

Due to land constraints in urban areas， the development of urban underground space has flourished since the 20th century. In addition to fulfilling structural functions， underground infrastructure can also serve as a shallow geothermal energy harvesting system for heat exchange with the ground. In urban areas， transportation tunnels have a much wider scope for utilization as energy geo-structures than building foundations. Based on the geological and hydrogeological environments of Shanghai metro， the geothermal energy development potential and economic and social benefits of energy tunnel construction are studied at the urban scale in this paper. The results show that the total annual energy harvesting of energy tunnels of the same scale as the planned metro lines in 2030 in Shanghai can reach 3.5 billion kWh； the economic return is nearly 1.5 billion RMB and the CO

emissions can be reduced by more than 2 million tons per year； the energy collected is equivalent to the total energy required to heat or cool 20% of the homes in Shanghai， and the investment cost can be recovered in about 10 years. These indicate the huge exploiting potential and the broad application prospects of energy tunnels.

关键词

Keywords

references

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