“干熱巖”標(biāo)準(zhǔn)要來了
2018年5月3日,，在北京召開的能源行業(yè)地?zé)崮軐I(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會一屆二次會議上,，與會專家和委員現(xiàn)場舉手表決通過了《地?zé)崮苄g(shù)語》、《地?zé)崮荛_發(fā)利用項(xiàng)目可行性研究報告編制要求》和《地?zé)峄毓喙こ碳夹g(shù)規(guī)范》首批三項(xiàng)地?zé)崮苄袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)報批稿審查,。
《地?zé)崮苄g(shù)語》中對干熱巖（hot dry rock）定義為：“內(nèi)部不存在或僅存在少量流體,，溫度高于180℃的異常高溫巖體?！?/strong>對于溫度是不是一定要高于180℃才能稱之為干熱巖,，專家和委員們在本次會議上進(jìn)行了熱烈的討論。與會人員最終討論確定“干熱巖”的定義按照《地?zé)崮苄g(shù)語》的規(guī)定,。
180℃,，這個溫度的界定是否過高,？中國工程院多吉院士在現(xiàn)場接受《地源熱泵》記者采訪時表示，“干熱巖溫度太低,，開采就沒有經(jīng)濟(jì)價值,。干熱巖的開采要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)意義，才能確立制度標(biāo)準(zhǔn),，沒有經(jīng)濟(jì)意義,，制度標(biāo)準(zhǔn)沒有任何意義?！?/span>
多吉院士告訴記者,，用干熱巖供暖，開采太深成本會提高,，目前的問題是在可行的深度把熱量提取出來,。他表示：“目前國內(nèi)對干熱巖開采的積極性很高，現(xiàn)在一些企業(yè)做干熱巖,，一哄而上,，風(fēng)險很大。未來需要規(guī)范的確立,，隨著工程技術(shù)的進(jìn)步,，干熱巖開采的成本也會降下來?！?/span>
中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所地?zé)嶂行闹魅瓮踬F玲在現(xiàn)場告訴記者,，“溫度太低了,，經(jīng)濟(jì)上不可行,，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立為180℃還是比較適宜的?！彼J(rèn)為,，“隨著未來技術(shù)的進(jìn)步，開采的成本會下降,，這一溫度值也會往下降,。”
我國干熱巖資源量豐富,。中國地調(diào)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示中國大陸3~10km干熱巖資源總量數(shù)據(jù)顯示其總量為2.5×10^25J（合856萬億噸標(biāo)煤）,。總量是我國油氣,、煤炭總資源量的30倍,。
曹耀峰院士介紹，干熱巖開發(fā)技術(shù)屬于世界性難題,，國際上通用的干熱巖開發(fā)技術(shù)是增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS技術(shù)）,，該技術(shù)是為了開發(fā)具有經(jīng)濟(jì)價值的地?zé)豳Y源而創(chuàng)建的人工地?zé)嵯到y(tǒng),，作為干熱巖地?zé)豳Y源開發(fā)的首選技術(shù)。
美,、法,、德、英,、日,、澳等國家起步較早，已經(jīng)建立了25個試驗(yàn)性質(zhì)的EGS工程（歐洲15項(xiàng),，美國6項(xiàng),，澳大利亞2項(xiàng)，日本2項(xiàng)）,，累積發(fā)電能力約12MW,。
盡管國際上對干熱巖研究起步較早，但由于資金,、技術(shù)等限制,，目前僅有幾個小規(guī)模、試驗(yàn)性質(zhì)的干熱巖（EGS ）發(fā)電示范工程,，還沒有一個完全規(guī)?；⑸虡I(yè)化正式運(yùn)行的干熱巖（EGS）項(xiàng)目,。
中國近年來也在加大干熱巖開發(fā)的研究投入,，2010年國土資源部啟動了公益性科研項(xiàng)目“我國干熱巖勘查關(guān)鍵技術(shù)研究”，主要開展干熱巖高溫鉆探技術(shù)方面的研究,。
2012年,，吉林大學(xué)、清華大學(xué),、中國科學(xué)院廣州能源研究所承擔(dān)了國家高新技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）項(xiàng)目“干熱巖熱能開發(fā)與綜合利用關(guān)鍵技術(shù)研究”,，開啟了我國專門針對干熱巖工程的研究。
2017年8月,，在青海共和盆地3705米深處,，我國鉆獲236℃的高溫干熱巖體；2018年3月,，在海南省北部地區(qū)4387米處鉆獲超過185℃高干熱巖（非穩(wěn)態(tài)測溫）,，這是中國東部第一口成功的干熱巖鉆井。
《地?zé)崮荛_發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》提出,，“十三五”時期,，我國將開展干熱巖開發(fā)試驗(yàn)工作，建設(shè)干熱巖示范項(xiàng)目,。通過示范項(xiàng)目的建設(shè),，突破干熱巖資源潛力評價與鉆探靶區(qū)優(yōu)選,、干熱巖開發(fā)鉆井工程關(guān)鍵技術(shù)以及干熱巖儲層高效取熱等關(guān)鍵技術(shù)，突破干熱巖開發(fā)與利用的技術(shù)瓶頸,。
王貴玲告訴記者,，“我國干熱巖儲量很大，但目前的開發(fā)條件還不是很好,，真正開發(fā)出來還是有一定難度,，我們有很長的路要走?！?/span>
業(yè)內(nèi)專家預(yù)測,，到2030年左右，隨著干熱巖開發(fā)取得長足進(jìn)步,，干熱巖發(fā)電將會成為我國可再生能源發(fā)電的重要一員,。
干熱巖也稱增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS)，或稱工程型地?zé)嵯到y(tǒng),，是一般溫度大于180攝氏度,，埋深數(shù)千米，內(nèi)部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫巖體,。
干熱巖絕大部分為中生代以來的中酸性侵入巖,，可以是中新生代的變質(zhì)巖，甚至是厚度巨大的塊狀沉積巖,。干熱巖較常見的巖石有黑云母片麻巖,、花崗巖、花崗閃長巖以及花崗巖小丘等,。
干熱巖的能量來自于地球內(nèi)部的熱能,，理論上隨著地球向深部的地?zé)嵩鰷兀魏蔚貐^(qū)達(dá)到一定深度都可以開發(fā)干熱巖,，因此干熱巖的資源潛力非常巨大,。
干熱巖能給我們帶來什么效益?
對很多人來說,，干熱巖還是個不太熟悉的詞匯,。有數(shù)據(jù)表明，地殼中干熱巖所蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于全球所有石油,、天然氣和煤炭所蘊(yùn)藏能量的30倍,。
利用地下干熱巖體發(fā)電的設(shè)想，是美國人莫頓和史密斯于1970年提出的,。1972年,，他們在新墨西哥州北部打了兩口約4000米的深斜井，從一口井中將冷水注入到干熱巖體,，從另一口井取出自巖體加熱產(chǎn)生的蒸氣,，功率達(dá)2300千瓦,。
在法國東部阿爾薩斯地區(qū)地下幾千米的地方，有一片溫度高達(dá)200℃以上的花崗巖區(qū),。這個地方建立了第一座利用熱巖發(fā)電的新型發(fā)電站,。每年每1立方千米的熱巖產(chǎn)生的熱量，可發(fā)電25兆瓦,，足夠一座萬人城市20年的用電量,。
工作人員在這里鉆了3眼深井，一直鉆到地表5000米以下花崗巖的基巖中,。發(fā)電時,，用水泵以每秒100升的容量從中間的一眼井向地下灌冷水(井的直徑為60厘米)，迫使冷水進(jìn)入地下熱巖中,，這些冷水被地下熱巖加熱到約200℃,。然后，再用水泵將這種超高溫?zé)崴畯牧硗鈨裳劬樯蟻?，一旦到達(dá)地面,，超高溫?zé)崴捅凰腿胍粋€熱交換器，并在熱交換器中產(chǎn)生蒸氣驅(qū)動渦輪機(jī)發(fā)電,。水泵消耗的總電量,，約相當(dāng)于發(fā)電站發(fā)出電能的20%。
由于這種新式發(fā)電站不燃燒化石燃料,，因此不會排放增加溫室效應(yīng)的二氧化碳和其他污染物,。雖然冷水變熱后可能最終會使巖石降低到20℃，因此一處熱巖發(fā)電站也許只能連續(xù)工作20年左右,。但在關(guān)閉幾十年后,，地心的熾熱巖漿會重新加熱這些花崗巖，那時這些熱巖就又能重新發(fā)電,。
利用干熱巖發(fā)電的成本與以煤炭和天然氣為燃料的火力發(fā)電站的成本大體相當(dāng),，是風(fēng)力發(fā)電的一半，只有太陽能發(fā)電的八分之一到十分之一,。目前,，歐美許多發(fā)達(dá)國家正在積極開展干熱巖開發(fā)試驗(yàn)研究工作。
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