Leveraging Aquifer Thermal Storage in Shallow Aquifers with Sustainable Low Temperature Resources
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Residential heating and hot water demand often rely on fossil fuels, increasing CO₂ emissions. Geothermal energy has emerged as a renewable alternative, with seasonal thermal storage playing a key role. Aquifer thermal energy storage (ATES) stores excess energy underground during peak supply periods and extracts it when needed. This paper explores ATES's potential to improve efficiency and lower emissions by utilizing solar heat and surplus geothermal energy for sustainable residential heating and hot water supply. This study utilizes a numerical model of the Mannville Aquifer to simulate energy storage dynamics. Heated water from solar thermal and excess deep geothermal heat is injected into the reservoir to charge it during low-demand periods. The numerical model examines temperature fluctuations in the aquifer during charge and discharge cycles, assessing its effectiveness. Additionally, it explores the feasibility of integrating solar thermal energy into an open-loop shallow aquifer storage system, aiming to improve efficiency and sustainability in geothermal energy utilization through a deeper investigation into solar thermal inclusion. Numerical results demonstrate that shallow aquifers play a crucial role in regulating heat production from deep geothermal reservoirs. By balancing energy extraction between solar energy sources and shallow and deep geothermal reservoirs during peak demand, the system maintains efficiency while stabilizing storage temperatures. Excess heat stored in shallow aquifers during high supply periods (e.g., abundant solar energy in summer) reduces temperature decline and preserves thermal energy for future use. This approach enhances sustainability by reducing overall energy consumption while optimizing energy utilization. Findings indicate that integrating excess deep geothermal heat storage with solar energy enhances long-term efficiency and system stability. Utilizing shallow aquifer storage allows urban energy solutions to harness solar energy in summer and geothermal energy in winter, reducing reliance on conventional heating systems while refining renewable energy management. The numerical model presents a practical method for integrating such energy distribution, making it more effective for large-scale urban applications. This study underscores the potential of shallow aquifer storage in advancing sustainable energy systems, providing a promising avenue for efficient solar and geothermal energy utilization in densely populated areas. Results of this study showcase the effectiveness of combining solar and geothermal technologies to optimize renewable energy use and support sustainable urban heating solutions. The insights from the modeling workflow can be used to improve energy storage and extraction methods.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».