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聚焦神奇的干热岩地热能资源

聚焦神奇的干热岩地热能资源

发布日期:2018-04-24 作者: 点击:

干热岩是全球公认的高效低碳清洁能源,也被称成为增强型地热系统,或称工程型地热系统,是一般温度大于200℃,埋深数千米,内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。干热岩在开发过程中主要通过热交换介质循环来实现热量的提取,即注入凉水来吸收岩体热量,转化成蒸汽,再抽取到地表进行利用,开发过程中几乎不产生氮硫氧化等污染物。和传统水热型的地热相比,干热岩是以固体形态存在的高温岩石,温度更高,能量资源更丰富。

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作为一种新兴的战略性接替能源,干热岩开发利用方向广泛,可以用于发电、供暖、强化石油开采等方面。作为地热资源中的佼佼者,干热岩被认为是最具应用价值和利用潜力的清洁能源,如能实现技术突破,规模化开发利用干热岩将有效降低温室效应和酸雨对环境的影响。干热岩主要分布在新火山活动区或地壳已经变薄的地区,具有清洁、可再生、利用系数高和二氧化碳排放低的优势。加快勘查开发干热岩资源,对于推动世界能源结构调整、促进绿色发展具有重要的战略意义。欧美发达国家已经开展了 40余年的研发与产业培育,实现了开采技术的创新与应用。



从利用情况来看,干热岩除了具有水热型地热资源的用途,如:用于建筑物取暖、制冷等外,利用干热岩发电是目前世界上的主要利用方式。干热岩发电不仅具有零排放的优点,而且具有热发电连续性能好、不受季节制约、利用率高等优点。干热岩发电成本是风力发电的1/2,太阳能发电的1/10。1974 年,美国在新墨西哥州启动了世界上第一个干热岩利用项目,拉开了干热岩研究的序幕,至今已有 40 多年的历史。美国、英国、法国、德国、瑞士、日本、澳大利亚、冰岛等国均投入巨资,建立专门研发干热岩发电技术的机构。从全球范围干热岩利用情况来看,欧美一些发达国家的干热岩资源利用仍处于起步实验阶段,远未达到商业利用的阶段。美国规划到2030年实现商业化应用,到2050年实现干热岩发电装机容量1亿千瓦。国际能源署预计 2050年全球增强型地热系统发电将达到 10 亿瓦。


中国干热岩资源丰富,约占全球资源量的 1/6,经过初步评价,全国陆域干热岩资源量为856万亿吨标准煤,其中可采资源量达17万亿吨标准煤,与美国相当。四大类型干热岩主要分布在青藏高原、关中、咸阳、贵德、共和、东北、腾冲、长白山、五大连池和东南沿海等地区,青藏高原南部资源量最大,约占总资源量的 1/5。初步估算,中国深度位于3.5~7.5 千米之间的干热岩储量按 2%的可开采资源量计算,相当于 4.28 万亿吨标准煤。中国干热岩资源的温度以大于150℃为主,占总资源量的55%。据中国工程院预测,到 2050年中国干热岩发电装机容量将达 1.5 万兆瓦,连同常规地热发电总装机容量可达 1.6 万兆瓦,占全国发电总装机容量的 1%。


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