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沉睡在青藏高原的清洁能源———干热岩
地热能网 ( 地热+)   发布日期:2020-01-15    来源:青海科技报
[摘要]:在这种形势下,一种沉睡于我们脚下、储量巨大的清洁能源——干热岩,进入我们的视野。
      煤炭、石油、天然气等传统化石能源作为主要能源供给引发的环境问题日益显著。《世界能源中国展望》显示,到2020年,能源供需缺口将达到7.39亿吨标准煤。随着传统化石能源供给减少,届时每年约10亿~15亿吨标准煤的资源量将由非化石能源提供。

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  在这种形势下,一种沉睡于我们脚下、储量巨大的清洁能源——干热岩,进入我们的视野。

  绿色 稳定 高效

  干热岩对很多人来说是个新鲜词,但是对其的试验研究和开发利用已经有了40多年的历史。中国地质大学地球科学学院教授李德威介绍说,干热岩作为一个概念,有不同的界定,目前比较认同的定义是“一种不含水或蒸气、埋深为3~10公里、温度为150℃~650℃的致密热岩体。”

  干热岩的形成与地球的结构有关。我们知道,地球是由地壳、地幔和地核组成的,地核的半径大概在3500公里左右,而地核是由铁和镍这样一些金属,在7000℃形成的炽热的熔浆,其热量向上传导,穿过地幔会接近到地壳,而地壳不含水等流体或者流体极少的岩石层就会获得高温能量,就形成了干热岩。李德威指出,干热岩有广义和狭义之分,前者着眼于其形成的科学原理,后者则强调其作为地热能发电的经济性和可行性,将其范围进一步缩小,定位为相对容易开发的地下8公里深以内、温度为200℃~350℃等类型的岩石。中国地质科学院水文地质环境地质研究所研究员王贵玲持有类似看法,他指出,从理论上说,随着地球向深部的地热增温,任何地区达到一定深度都可以开发出干热岩,因此干热岩又被称为是无处不在的资源。但就现阶段来看,由于技术和手段等限制,干热岩资源专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体。

  干热岩形成原理决定了它是一种丰富的可再生清洁能源。其开发过程不仅可以做到安全、环保,而且高效节能。就发电而言,只需在初期钻井时投入,之后就可靠自身能量运转。

  沉睡在青藏高原的干热岩被发现

  虽然干热岩无处不在,但受限于当前的技术和成本,开发埋深较浅、温度较高地区的干热岩具有更高的经济价值。因此,干热岩开发多着眼于新的火山活动区或地壳较薄的区域。这些地区由于位于全球板块或构造地体的边缘,活动剧烈,是地球释放内部能量的主要区域,地热资源十分丰富。

  我国的青藏高原是现阶段世界上构造活动最为强烈的地区之一,珠穆朗玛峰在逐年升高,此处的地热资源非常可观。著名的羊八井地热田就位于青藏高原地区。我国滇西地区及台湾中央山脉两侧,分别处于印度板块与欧亚板块、欧亚板块与菲律宾板块的边界及相邻地区,均是当今世界上地质活动最强烈的地区之一,是我国未来干热岩开发的优选地段。

  2014年,青海省地质勘查人员在共和盆地成功钻探揭露温度高达236℃的干热岩,储量相当于17万亿吨煤,这是我国首次发现大规模干热岩资源,这一突破,甚至将改变能源利用的版图。

  据介绍,青海地热资源富集,目前已发现水温在15℃以上的地热和地热异常点达84处,在全省6州2市均有分布; 2017年在共和—贵德盆地首次钻获236℃优质高温干热岩体,为全国首次重大发现,对我国干热岩勘查开发利用具有重要的引领和示范作用。

  去年6月4日,中国石化集团公司承担的青海共和GR1井作业开工,标志着由中国地质调查局、青海省政府、中国石化共同合作的青海共和干热岩科技攻坚项目正式启动。曹耀峰院士认为,青海共和盆地干热岩科技攻坚战的启动标志着我国干热岩资源科技攻关从室内试验正式进入了场地开发阶段。

  去年10月28日,设在我省环境地质勘查局的青海省乃至我国首个以干热岩等地热资源调查勘探开发研究为主要方向的院士工作站——“青海省环境地质勘查局多吉、武强院士工作站”揭牌成立,及青藏高原东北部深部地热—干热岩勘查开发利用高级研修班的举行,以登高望远和自信开放的视野集中地热—干热岩领域专家学者的智慧,聚焦青海地热—干热岩事业这一中心目标,这是良好的开端和具体的行动。而干热岩作为一种新型地热资源,其勘查开发技术的进步将会推动其商业化进程,进而有望助力能源结构变革,为建设天蓝、水绿的美丽中国作出贡献。

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