能源地下结构与工程——助力“双碳”目标，赋能绿色城市

钱七虎

中国人民解放军陆军工程大学，江苏南京210001

面对全球气候变化和能源可持续发展的需求，2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会上就中国碳达峰、碳中和的目标做出了庄严承诺．随后，在“十四五”规划和“2035远景目标”中也明确提出：推动社会经济发展方式发生深刻变革，向着绿色低碳的方向转型发展．高效开发、利用清洁能源是达成“双碳”目标至关重要的途径．

能源地下结构将热交换器与地下结构物相结合，经济高效地利用可再生浅层地热能向周边建筑供能，它可以和公共建筑、住宅、城市地下空间以及隧道工程进行整合，从而为临近建筑乃至城市区域进行能源供给．2021年9月，中国国家能源局发布的《关于促进地热能开发利用的若干意见》指出，到2025年，地热能供暖（制冷）面积比2020年增加50%；到2035年，地热能供暖（制冷）面积力争比2025年翻一番.可见，基于能源地下结构的浅层地热能开发利用具有巨大的想象空间．当前，中国已有诸多能源地下结构与工程项目进入规模化开发的阶段．例如，上海世博会轴能源桩项目、雄安新区浅层地热能综合开发利用，以及大部分路段修建于软岩隧道和高温隧道中的川藏铁路工程等等．

然而，在这些重大工程中，能源地下结构复杂程度与工程规模的不断增加，以及岩土体环境的高度不确定性均给能源岩土的研究和实践带来了前所未有的挑战．作为一门将能源工程与岩土力学相结合的应用基础学科，能源地下结构与工程涉及岩土体变形破坏机理、物质和能量的输运规律，以及岩土孔隙中的化学生物过程等多个学科领域的交叉．因此，面对这些挑战，能源地下结构与工程的发展一定要做到“跨出去、请进来”：一方面，一定要将传统岩土力学相关学科的扎实基础发挥出来，在习近平总书记“四个面向”的指引下，去发现并解决跨学科的重大问题；另一方面，一定要广泛吸纳其他学科的先进知识技术，“虚怀若谷、兼容并包”，从理论体系、技术发明及生产实践多个层面实现真正的学科融汇交叉．

“能源地下结构与工程专辑”能为科研人员提供一个开放交流的平台，协助相关从业者打开视野，关注交叉学科发展动态，聚焦重大前沿科技问题，同时帮助大家思考如何通过能源地下结构与工程学科的建设来早日实现“双碳”目标，具有承前启后的重要意义．