干热岩-我国存量巨大的新兴地热能源

 

一、干热岩的概念

干热岩，是一种新兴地热能源，为一般温度大于200℃、埋深数千米、内部不存在流体或仅有少量地下流体(致密不透水)的高温岩体，存量巨大。干热岩(HDR)也称增强型地热系统(EGS)。这种岩体的成分可以变化很大, 绝大部分为中生代以来的中酸性侵入岩, 但也可以是中新生代的变质岩, 甚至是厚度巨大的块状沉积岩。干热岩主要被用来提取其内部的热量, 因此其主要的工业指标是岩体内部的温度。

二、干热岩的开发

开发干热岩资源的原理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, 产生了非常高的压力。在岩体致密无裂隙的情况下, 高压水会使岩体大致垂直最小地应力的方向产生许多裂缝。若岩体中本来就有少量天然节理, 这些高压水使之扩充成更大的裂缝。当然, 这些裂缝的方向要受地应力系统的影响。随着低温水的不断注入, 裂缝不断增加、扩大, 并相互连通, 最终形成一个大致呈面状的人工干热岩热储构造。在距注入井合理的位置处钻几口井并贯通人工热储构造, 这些井用来回收高温水、汽, 称之为生产井。注入的水沿着裂隙运动并与周边的岩石发生热交换, 产生了温度高达200-300℃的高温高压水或水汽混合物。从贯通人工热储构造的生产井中提取高温蒸汽, 用于地热发电和综合利用。利用之后的温水又通过注入井回灌到干热岩中, 从而达到循环利用的目的。

三、我国的干热岩资源

相关专家介绍，青藏高原在隆升过程中形成了一系列地热资源。从2014年时了解的干热岩地热资源区域分布看，青藏高原南部占中国大陆地区干热岩总资源量的20.5%，资源量巨大且温度最高。

青海地勘人员在共和盆地成功钻获温度高达153℃的干热岩。这是我国首次发现大规模可利用干热岩资源。该资源属清洁能源，可用于地热发电。

共和盆地位于青藏高原腹地，这次钻获的干热岩资源具有埋藏浅、温度高、分布范围广的特点，填补了我国一直没有勘查发现干热岩资源的空白。据青海省水文地质工程地质环境地质调查院专家介绍，在共和盆地钻获的干热岩致密不透水，1600米以下无地下水分布迹象，符合干热岩的特征条件。该岩体在共和盆地底部广泛分布，钻孔控制干热岩面积达150平方公里以上，干热岩资源潜力巨大。有关专家称，青藏高原在隆升过程中形成了一系列地热资源，从干热岩地热资源区域分布看，青藏高原南部约占我国大陆地区干热岩总资源量的1/5，资源量巨大。

"干热岩发电技术可大幅降低温室效应和酸雨对环境的影响，且不受季节、气候制约，"青海省水文地质工程地质勘查院院长严维德说，"利用干热岩发电的成本仅为风力发电的一半，只有太阳能发电的十分之一。

据2017年9月初多家网站报道，我国科学家在青海共和盆地3705米深处钻获236℃的高温干热岩体。这打破了西方眼中的不可能，让中国在能源领域再次领跑。前面有可燃冰、可控核聚变，这次又有了干热岩体。绝对清洁环保零排放，资源总量无限接近于永不枯竭，不受季风、气温影响生产成本极低，这就是这种能源的极大优异特点。据悉，按照最保守估计，我国目前陆域干热岩资源量能量值，已经达到了惊人的856万亿吨标准煤!根据国际通行标准2%的利用率，也已经达到了17万亿吨标准煤!日本媒体忍不住感叹，为什么占据__的又是中国。详情请看以下视频：