干熱巖發(fā)電技術(shù)

人類(lèi)文明的發(fā)展離不開(kāi)能源的支持，煤炭和石油雖然是當今世界的主要能源，但它們均屬于不可再生能源，終有耗盡的一日，且煤炭和石油的燃燒會(huì )造成一定的污染，所以人類(lèi)一直在尋找新的能源獲取方式，比如地熱能、水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能以及核能等等。

地球如同一枚雞蛋，地表就如同雞蛋殼，而在其內部則是大量的熔巖物質(zhì)，這些熔巖物質(zhì)所產(chǎn)生的熱量會(huì )傳導到接近地表的巖石上，而這些被地球加熱的巖石就被稱(chēng)之為干熱巖。

地球內部的大量熔巖物質(zhì)蘊含著(zhù)巨大的能量，所以干熱巖是一種極為豐富的地熱資源，不過(guò)這種巖石通常深藏于地球的內部，只要少部分位于地表之下10公里以?xún)?，可即便如此，?a href="http://keyinmall.com/t/熱能.html" >熱能總量仍然是十分驚人的。目前已探明的地表之下10公里以?xún)鹊?a href="http://keyinmall.com/t/干熱巖.html" >干熱巖熱能資源，相當于地球上煤炭熱能總量的2萬(wàn)倍以上。干熱巖除了儲量豐富，更具備多重優(yōu)勢，與傳統的煤炭石油相比，干熱巖無(wú)疑是一種清潔能源，而與水能、風(fēng)能等清潔能源相比，干熱巖的持續性和穩定性又十分優(yōu)秀。

我國干熱巖資源豐富，“十二五”完成的我國新一輪地熱資源調查評價(jià)的干熱巖資源量占全國地熱資源總量的98%以上，而且不像常規高溫水熱型地熱資源那樣受全球性火山地震地熱帶的限制，只是EGS（增強地熱系統/工程地熱系統）開(kāi)發(fā)技術(shù)難度較大，仍是世界前瞻性的地熱前沿研究課題。2013年以來(lái)，中國地質(zhì)調查局與青海省聯(lián)合推進(jìn)青海重點(diǎn)地區干熱巖型地熱能勘查，在青海共和盆地中北部鉆成了井深2230ｍ、井底溫度達153℃的干熱巖井，對干熱巖地熱開(kāi)發(fā)進(jìn)行了探索試驗。2017年中國地質(zhì)調查局在青海省共和盆地的鉆井在3705米深度測得236 ℃高溫。

在2019年的時(shí)候，河北省煤田地質(zhì)局在唐山海港經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區鉆獲了京津冀地區埋藏最淺的干熱巖，其埋藏深度大概在地表之下4000米到4500米的區域之中，總面積超過(guò)了195平方公里。2019年6月30日，環(huán)渤海干熱巖地熱資源勘查工作階段成果發(fā)布會(huì )在石家莊舉行，會(huì )上公布了馬頭營(yíng)凸起區干熱巖項目最新的勘查成果，干熱巖科學(xué)探測孔在3965米深處鉆獲了溫度150℃的干熱巖，是目前京津冀地區鉆獲埋藏最淺的干熱巖資源。在2021年6月，唐山市馬頭營(yíng)凸起區干熱巖開(kāi)發(fā)示范項目終于實(shí)現了干熱巖試驗性發(fā)電。這是我國首次實(shí)現干熱巖試驗性發(fā)電，為干熱巖這一清潔能源的開(kāi)發(fā)利用奠定了堅實(shí)基礎。

增強型地熱系統（EGS）是在干熱巖技術(shù)基礎上提出的，美國能源部的定義是人工形成地熱儲層的方法，從低滲透性巖體中經(jīng)濟地采出深層熱能的人工地熱系統，如圖所示。

干熱巖發(fā)電，具有巨大的開(kāi)發(fā)潛力，但在綜合利用方面還面臨很多瓶頸，如資源靶區定位技術(shù)、人工壓裂、微地震、示蹤等監控監測技術(shù)、資源評價(jià)方法、地熱地質(zhì)模型、地下高溫巖體多場(chǎng)耦合過(guò)程、地熱介質(zhì)的換熱特性機制、能源轉換效率評價(jià)、發(fā)電系統高效利用、示范試驗現場(chǎng)建立等。目前干熱巖發(fā)電多處于試驗性階段，不過(guò)它的發(fā)展前景是非常廣闊的，如果未來(lái)能夠成為一種主要的發(fā)電模式，那么無(wú)論是在能源獲取，還是在環(huán)境保護方面，都具有重要的意義。