向地球深处要清洁能源 干热岩开发操作潜力宏大

2019-10-21 12:32字体:
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向地球深处要清洁能源 干热岩开发操纵潜力硕大

刚刚过去的供暖季,陕西西咸新区沣西新城度过了一个不烧煤的和煦冬天。那是因为我国首个凯发国际平台官网干热岩供热PPP项目在该新城启用,这项技术属于新型绿色供热技术。接纳干热岩供热技术,能同时制热、制冷。更重要的是,供暖过程不孕育发生污染,空气环境也有了保障。

中国属于地热资源丰硕的国家,开发潜力宏大。早在1970年,其时的地质部部长李四光就曾高瞻远瞩地提出“地下是一个大热库,是人类斥地自然能源的一个新来源,就像人类发现煤炭、石油可以焚烧一样”。而此刻,地热能作为清洁能源中的一支,也得到了“十三五”结构的器重。

有能量的干热岩

所有的地热资源当中,最具潜力的恐怕要属干热岩型地热。可以说,站在地球的每一个角落,脚下几千米深处的岩石,都是热源。与传统化石能源比拟,干热岩地热能是一种清洁可再生能源;与其他清洁能源比拟,干热岩能够实现不变、牢靠且安详的能源供应。但也有专家认为,由于技术、办法等起因,我国对干热岩的开发操作仍尚待时日。

干热岩也称加强型地热系统(EGS),或称工程型地热系统,是一般温度大于200摄氏度,埋深数千米,内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。在中科院院士汪集旸编缉的《中国大陆干热岩地热资源潜力评估》一文中,干热岩的定义如上。

干热岩的能量来自于地球内部的热能,实践上随着地球向深部的地热增温,任何地区到达必然深度都可以开发干热岩,因而干热岩的资源潜力十分宏大。但是,由于技术和技能花样等限制,我们如今开发操作的干热岩专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体。

在第五届中深层地热资源高效开发与操作会议上,我们理解到,干热岩绝大局部为中生代以来的中酸性侵入岩,可以是中重生代的变质岩,以至是厚度宏大的块状堆积岩。干热岩较常见的岩石有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩以及花岗岩小丘等。

“花岗岩、花岗闪长岩密度大、热传导率高,花岗岩自身含有较高浓度的放射性元素,放射性元素一直衰变并释放能量,从而增多热量供应,因而能够成为干热岩并提供大量能源。”北京市地质工程勘察院的工作人员王卓卓在提交的呈文中写道。

开发干热岩资源的勘探主要是通过物探与化探等技能花样,找到干热岩体。物探方法有二维、三维地震,大地电磁测深,可控源大地电磁测深及重力及磁力等。

干热岩开发主要是通过打井。据中国地质科学院勘探技术钻研所钻研员冉恒谦介绍,一般的做法是从地表往干热岩中打一眼井(注入井),封闭井孔后向井中高压注入温度较低的水。在岩体致密无裂隙的状况下,高压水会使岩体垂直最小地应力的标的目的孕育发生许多裂缝。若岩体中原本就有少量天然开裂,这些高压水使之扩大成更大的裂缝。随着低温水的一直注入,裂缝一直增多、扩充,并互相连通,最终造成一个呈面状的人工干热岩热储布局。在距注入井合理的位置处钻几口井并贯穿人工热储布局,这些井用来回收高温水、汽,称之为消费井。

高温蒸汽和水用于地热发电和综合操作。操作之后的温水又通过注入井回灌到干热岩中,从而到达循环操作的宗旨。注水井和消费井数量依据差异的状况而异,井的配置方式有两井形式、三井形式、五井形式等。据理解,依据各国试验站经历,一般接纳一口注入井、两口消费井的三井形式。

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