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世界上最深地熱發(fā)電井：井深5000米 溫度900度

  北歐冰島以其豐富的地熱資源聞名于世。但要想充分利用這些地熱資源，需要向地下更深處前進(jìn)，下面，讓我們一起來(lái)探訪(fǎng)有史以來(lái)世界上溫度最高、鉆探最深的地熱發(fā)電井。
 
  該項目屬于“冰島深層鉆探計劃”（IDDP）的一部分，是由冰島國家能源管理局和冰島幾家主要的能源公司在2000年成立的深層高溫地熱研發(fā)計劃。目前的合作伙伴還包括挪威國家石油公司。其曾于2009年動(dòng)工，并在地下兩公里處遇到了堅硬的巖石障礙，鉆頭被卡，工程師不得不使用炸藥來(lái)解決問(wèn)題。在鉆頭再次被卡時(shí)，工程師還使用強酸來(lái)解決問(wèn)題，但取得的進(jìn)展有限。
 
  冰島遍布著(zhù)大大小小的地熱發(fā)電廠(chǎng)，每個(gè)發(fā)電廠(chǎng)都有著(zhù)多個(gè)地熱井.
 
  當火山熔巖開(kāi)始滲入鉆孔時(shí)，工程師明白鉆頭已經(jīng)到達了巖漿層，很快巖漿便毀壞了鉆探設備，鉆孔塌陷。在項目啟動(dòng)時(shí)，工程師并沒(méi)有打算鉆進(jìn)巖漿層，但這也表明深入巖漿層能夠得到更多熱能。其鉆井頂端溫度超過(guò)900攝氏度（1625華氏度），這個(gè)溫度能夠產(chǎn)生高溫的超臨界蒸汽。這樣以來(lái)，單個(gè)地熱發(fā)電井所產(chǎn)生的能量能夠為數萬(wàn)家庭提供能源。
 
  冰島遍布著(zhù)大大小小的地熱發(fā)電廠(chǎng)，每個(gè)發(fā)電廠(chǎng)都有著(zhù)多個(gè)地熱井，可以有效利用地熱資源，但大多數地熱井都比較淺。但是如果想要對這種地熱資源進(jìn)行充分利用，地熱井就需要鉆得更深。巖漿層附近的高溫高壓能夠使得單個(gè)地熱井產(chǎn)生高達36兆瓦的電力，是現有地熱井產(chǎn)量的10倍。單個(gè)深井產(chǎn)生的電力相當于現有整個(gè)地熱發(fā)電廠(chǎng)的產(chǎn)量，能夠為數萬(wàn)家庭提供電能。
 
 
  地熱是世界上尚未有效開(kāi)發(fā)的清潔能源之一，但是應對深井中的極端條件也是一個(gè)巨大的挑戰。這就是為什么時(shí)隔7年之后，冰島深層鉆探計劃再次啟動(dòng)，這次鉆探深度有望達到5公里。
 
  在這個(gè)深度，溫度或將達到500攝氏度。水在200個(gè)大氣壓以及400攝氏度的高溫高壓下，會(huì )呈現既不是液體也不是氣體，而是一種超臨界的流體，可以像加壓蒸汽一樣流動(dòng)。
 
  Gudmundur Fridleifsson是冰島可再生能源公司HS Orka的首席地質(zhì)學(xué)家，筆者跟隨其來(lái)到冰島深層鉆探計劃的新址——位于西南部的雷克雅那半島，其距離東北部的IDDP舊址約200公里。
 
  四驅車(chē)沿著(zhù)蜿蜒道路一路開(kāi)去，我們逐步深入一個(gè)表面巖石層僅有一百萬(wàn)年歷史的地區，該地區依舊被熔巖流所不斷重塑，地面密布了各樣顏色的條紋，看起來(lái)像熔巖流動(dòng)新留下的痕跡。
 
  我們穿過(guò)地熱場(chǎng)，大量蒸汽逸散到空中，硫磺的臭味無(wú)處不在。Gudmundur Fridleifsson對這種氣味很熟悉，“我們稱(chēng)之為冰島香水?！?/div>
 
 
  在冰島，火山是生態(tài)系統的重要組成部分，這里遍布著(zhù)大大小小的活火山。六年前一座火山噴發(fā)造成整個(gè)歐洲停航數天。冰島全國大約有30多個(gè)活火山，偶爾會(huì )噴發(fā)。
 
  1973年，Gudmundur  Fridleifsson在威斯特曼群島第一次看到活火山噴發(fā)，地表出現了一個(gè)約兩公里長(cháng)的裂縫，熔巖源源不斷噴涌而出。那次熔巖噴發(fā)在當地造成逾5000人流離失所。
 
  由于特殊的地理位置，冰島地區火山活動(dòng)異常頻繁。其坐落在大西洋中部洋脊頂部，正好處于兩個(gè)板塊的交界處，因此地質(zhì)活動(dòng)異常頻繁。
 
 
  我們到達目的地時(shí)，鉆機正在工作，轟鳴聲在冬季的曠野中回蕩。工人正在將鉆桿移動(dòng)到適當位置并將其打入地下。此次鉆探地點(diǎn)曾在1985年進(jìn)行過(guò)地熱鉆探，遇到了意想不到的極端地熱區。當時(shí)沒(méi)有人知道該怎么辦，于是便堵上了鉆孔。工程項目經(jīng)理Ari Stefansson指出，沒(méi)人知道地下真正有什么，“我們鉆的越深，發(fā)現的東西越有趣?！?/div>
 
  Ari Stefansson坐在供熱房間里，看著(zhù)最新的鉆探信息。屏幕上顯示出各種圖像信息，其中最為關(guān)鍵的在于鉆頭深度。Ari Stefansson介紹說(shuō)，“現在我們的鉆頭深度是4090米?！眱H僅在幾周之前鉆孔深度還是3640米，現在距離最終目標還有約1公里的距離。
 
 
  深層鉆探計劃所取得的巖芯
 
  此次深層鉆探的成功或將超臨界流體能夠廣泛應用于世界各地。加利福尼亞大學(xué)河濱大學(xué)地質(zhì)學(xué)家和名譽(yù)教授威爾弗雷德·埃爾德斯（Willfred Elders）正在與IDDP合作，他指向墻上的地圖，介紹了世界上其他一些有地熱資源的地區。
 
  “我們可以在這里驗證相關(guān)應用，然后在其他地方推廣，”埃爾德斯說(shuō)，加利福尼亞某地擁有著(zhù)世界上最大的地熱儲層。
 
  HS Orka的首席執行官Asgeir Margeirsson表示，如果深鉆工程獲得成功，相應的極端地熱能被廣泛應用，那么帶來(lái)的不僅僅是廉價(jià)電力，譬如雷克雅那半島的地熱發(fā)電工廠(chǎng)現在就在直接向當地企業(yè)提供熱水。
 

 
  雷克雅那半島的地熱發(fā)電工廠(chǎng)現在就在直接向當地企業(yè)提供熱水而Gudmundur Fridleifsson指出，冰島一個(gè)專(zhuān)門(mén)養殖熱帶魚(yú)的工廠(chǎng)采用地熱來(lái)加熱水溫，而另一家公司則利用地熱蒸汽來(lái)干燥鮮魚(yú)，從而可以將魚(yú)干在常溫下出口到尼日利亞。還有道路、停車(chē)場(chǎng)等利用地熱來(lái)融雪，Asgeir Margeirsson稱(chēng)“這在冬季減少了戶(hù)外活動(dòng)時(shí)滑倒的風(fēng)險，也在一定程度上減少了醫療負擔?！?/div>
 
  此外，冰島足球隊也將歐洲杯的成功歸功于當地的廉價(jià)能源，這使得他們有足夠的資金來(lái)建成新的室內運動(dòng)場(chǎng)，從而冬天能夠在室內進(jìn)行練習。Asgeir Margeirsson稱(chēng)，由于能源便宜，所以有錢(qián)建立新的體育設施?！八晕覀兡軌蛟?a href="http://keyinmall.com/t/歐洲.html" >歐洲杯上取得如此的榮譽(yù)，就是這樣?！?/div>
 

  然而，并不是所有的冰島人都歡迎地熱發(fā)電。有人認為雷克雅那半島等領(lǐng)域已被電力公司過(guò)度開(kāi)發(fā)，可能會(huì )導致資源消耗的速度過(guò)快。而有些人則擔心鉆井和注水會(huì )引發(fā)地震。這種擔憂(yōu)也是真實(shí)存在的。2005年，瑞士巴塞爾一個(gè)地熱發(fā)電井在一系列地震后被遺棄，其中一次地震強度高達3.4級，導致建筑物部分損壞。Asgeir Margeirsson也承認，注水會(huì )引起輕微地震，但他認為輕微地震是一件好事，有助于釋放地下過(guò)多的能量。
 
  無(wú)論如何，很多人堅信地熱能是解決能源危機的重要手段。英國杜倫大學(xué)Jon Gluyas指出：“地熱資源是是可持續的，堪稱(chēng)可再生能源的銀彈，且不會(huì )產(chǎn)生高放射性廢物，”對深度鉆探計劃非常感興趣的英國達勒姆大學(xué)Jon Gluyas教授指出，“譬如在英國，我們使用的能源有一半是用家庭和辦公室取暖。如果使用我們所擁有的地熱資源，我們至少可以持續采暖100年，同時(shí)減少近50％的二氧化碳排放?！?/div>
 
  Gudmundur Fridleifsson和他的同事已經(jīng)在計劃他們的下一個(gè)項目。Gudmundur Fridleifsson透露，2020年他們計劃在冰島西南部的Hengill火山斜坡上開(kāi)始鉆探。
 
  當我們開(kāi)車(chē)離開(kāi)雷克雅那鉆探地時(shí)，他指出，總有更多的勘探需要完成。何況許多地熱區的火山巖都包含了很多有價(jià)值的礦產(chǎn)，尤其是黃金含量相當之高，其在巖石中的比例是歐洲大陸玄武巖中黃金含量的兩倍。
 
  在回冰島雷克雅未克的漫長(cháng)道路上，遠處地平線(xiàn)上的地熱蒸汽正在藍天下緩緩上升。每一個(gè)都在提醒我們，那里的地下所擁有的巨大財富資源。