干熱巖是什么？

干熱巖是一種新興地?zé)崮茉矗话銣囟却笥?00℃，埋深數(shù)千米，內(nèi)部不存在流體或僅有少量地下流體（致密不透水）的高溫巖體。主要是各種變質(zhì)巖或結(jié)晶巖體，賦存狀態(tài)有蒸汽型、熱水型、地壓型、巖漿型的地?zé)豳Y源。較常見的干熱巖有黑云母片麻巖、花崗巖、花崗閃長巖等。干熱巖型地?zé)豳Y源是專指埋藏較深，溫度較高，有開發(fā)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的熱巖體，存量巨大。中國首次發(fā)現(xiàn)大規(guī)?？衫酶蔁釒r資源于青海省共和盆地。青藏高原南部約占我國大陸地區(qū)干熱巖總資源量的1/5。

干熱巖開發(fā)利用示意圖

干熱巖發(fā)電系統(tǒng)

目前，人們對(duì)干熱巖的開發(fā)利用，主要是發(fā)電。利用干熱巖發(fā)電技術(shù)可大幅降低溫室效應(yīng)和酸雨對(duì)環(huán)境的影響，且不受季節(jié)、氣候制約。而且將來利用干熱巖發(fā)電的成本僅為風(fēng)力發(fā)電的一半，只有太陽能發(fā)電的十分之一。

人類又該如何獲取它呢？這主要分為以下幾個(gè)步驟：一是從地表向干熱巖中打一口“注入井”；二是封閉井孔，并向里面高壓注入低溫水；三是極高的水壓迫使巖層出現(xiàn)裂縫，逐漸形成一個(gè)面狀的熱儲(chǔ)構(gòu)造；四是再從地表向下鉆幾個(gè)“生產(chǎn)井”，它們可以將蒸汽和高溫水回收到地面；五是利用這些高溫蒸汽就可以供暖或者發(fā)電，剩余的溫水會(huì)通過注入井返回到干熱巖中，從而實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用。

干熱巖發(fā)電的基本原理是：通過深井將高壓水注入地下2000～6000米的巖層，使其滲透進(jìn)入巖層人工壓裂造出的縫隙并吸收地?zé)崮芰浚辉偻ㄟ^另一個(gè)專用深井（相距約200～600米左右）將巖石裂隙中的高溫水、汽提取到地面；取出的水、汽溫度可達(dá)150～200℃，通過熱交換及地面循環(huán)裝置用于發(fā)電；冷卻后的水再次通過高壓泵注入地下熱交換系統(tǒng)循環(huán)使用。

干熱巖供暖系統(tǒng)

干熱巖因其得天獨(dú)厚的較高溫度，一旦成功開采出來，將是冬季供暖的良好熱源。但因其造價(jià)較高，對(duì)于面積較小的建筑供暖，高昂的成本是一般人難以承受的。因此，用干熱巖技術(shù)來進(jìn)行集中供暖是比較合適的選擇。但目前在市場推廣應(yīng)用中也還存在著部分困難和問題：一是該技術(shù)為新技術(shù)，缺乏相關(guān)的政策、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等支撐。二是由于該技術(shù)在社會(huì)上應(yīng)用較少，希望得到土地、水務(wù)、市政、物價(jià)等有關(guān)部門的認(rèn)可和支持。

我國的干熱巖資源

青藏高原在隆升過程中形成了一系列地?zé)豳Y源。青海地勘人員在共和盆地成功鉆獲溫度高達(dá)153℃的干熱巖。這是我國首次發(fā)現(xiàn)大規(guī)?？衫酶蔁釒r資源。共和盆地位于青藏高原腹地，干熱巖資源具有埋藏淺、溫度高、分布范圍廣的特點(diǎn)，填補(bǔ)了我國一直沒有勘查發(fā)現(xiàn)干熱巖資源的空白。干熱巖優(yōu)點(diǎn)：一是無溫室氣體排放?；诟蔁釒r資源利用的新式發(fā)電系統(tǒng)不燃燒化石燃料，因此不會(huì)排放溫室氣體二氧化碳和其他污染物。二是干熱巖可循環(huán)利用。冷水變熱后可能最終會(huì)使巖石溫度降低到20℃左右，因此一處干熱巖發(fā)電站可能只能連續(xù)工作20年左右。但是，這個(gè)熱儲(chǔ)庫關(guān)閉后，地心的熾熱巖漿會(huì)重新加熱這些巖石。幾十年后，這些熱巖就能再次被用于發(fā)電。而且，在關(guān)閉期間，發(fā)電站可以得到充分的維修和技術(shù)升級(jí)，為下次發(fā)電做好準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)周期性循環(huán)發(fā)電。三是干熱巖儲(chǔ)量豐富。開采使用干熱巖，可滿足人類長期使用需要。

責(zé)編：kevin