地大熱能地熱能+多能互補新聞網(wǎng)訊：干熱巖作為一種地熱資源，在目前節(jié)能減排和新一輪的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中，對于干熱巖地熱資源的開發(fā)極有可能成為“黑馬”，發(fā)揮意想不到的作用。

最早對干熱巖進行研究的國家是美國。

1974年, 美國洛斯·阿拉莫斯國家實驗室在美國新墨西哥州的芬頓山鉆了第一眼深井, 拉開了干熱巖研究的序幕。

1987年, 法、德、英三國共同參與在法國的蘇爾士地區(qū)開展了規(guī)模較大的干熱巖生產(chǎn)實驗研究,使干熱巖資源開發(fā)技術(shù)逐步趨于成熟，該工程目前仍在運行。

90年代，干熱巖技術(shù)已進入了實際應用階段，日本科學家取得了比較好的成績。1996年, 肘折地區(qū)已開始發(fā)電運行。

另外，世界上許多其他國家，如澳大利亞、新西蘭、瑞士、俄羅斯等，也在90年代開始了干熱巖的預研究與開發(fā)的技術(shù)準備工作。

美國對干熱巖的研究

定義：美國科學家根據(jù)芬頓山的干熱巖研究工作認為干熱巖是埋藏于距地面2-3km以下、無裂隙、無流體、自然溫度達于200℃的巖體。

美國芬登山項目研究與開發(fā)經(jīng)歷了兩個主要階段，分別針對深度為2800ｍ和3500ｍ兩個獨立的干熱巖儲層。

最深鉆孔達4500m ，巖體溫度為330℃，熱交換系統(tǒng)深度為3600m，發(fā)電量由最初的3MW 到最后的10MW。

第一段: 2.7-2.9 km: 180-200°C

第二段: 3.5-4.2 km: 240-310°C

政策支持

美國能源部推出了一項“地熱技術(shù)和發(fā)展行動計劃”（GTP），用于推動地熱能的勘探和開發(fā)。僅在2008年，美國能源部就為地熱能開發(fā)籌集了3.68億美元的資金。在龐大的GTP計劃中包含數(shù)十個技術(shù)項目，其中，又以“增強地熱系統(tǒng)（EGS）”是最為主要的發(fā)展目標。

日本對干熱巖的研究

定義：日本科學家根據(jù)肘折地區(qū)的干熱巖研究工作認為只要巖體的溫度達到200℃，埋藏深度合理，內(nèi)含流體不是太多（或者沒有）能用干熱巖技術(shù)來提取巖體中的熱量，就把這種巖體稱為干熱巖。

1990 年，在日本的肘折地區(qū)進行了干熱巖試驗，稱為“肘折工程”，目的是研究適合于干熱巖發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)。

先后鉆探了HDR-1, HDR-2, HDR-3等生產(chǎn)井，井間距為50-130m。

在1991年進行了一個注入井與3個生產(chǎn)井的綜合地下水循環(huán)實驗，在90天循環(huán)實驗中，生產(chǎn)水溫度為150-190℃。流體回收率為78%。

利用雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電130 kW 。

法國對干熱巖的研究

定義：歐洲一些科學家根據(jù)法國干熱巖研究認為，埋藏于地面1km以下，溫度大于200℃的巖體就可稱為干熱巖。條件無需過于嚴格。

1986 年法國、德國在蘇爾士開展巖體熱能利用項目。

第一階段（1987～1992年）鉆了兩個2000m的淺井，對花崗巖上部進行了測試。

第二階段（1992～1999年），對深度3-3.5km溫度達到160 ℃的雙井熱儲系統(tǒng)繼續(xù)了激發(fā)。

第三階段（1999～2009年）對深度4—4.5km溫度達到200 ℃的三井熱儲系統(tǒng)繼續(xù)了激發(fā)。

第四階段（2009～2008年）循環(huán)發(fā)電，評價了4-4.5km儲層的長期性能。發(fā)電量達到1.5MW。

澳大利亞對干熱巖的研究

2003年，“地球動力”公司在南澳大利亞Cooper盆地的沙漠中，鉆探出了2個深度達4500m的深孔。

2008年，又完成了鉆孔“Habanero-3”并進行鉆孔流動試驗。

2009年1月，建成一座1000kW 的示范電站，專為建站地點的小鎮(zhèn)供電。準備3年后再鉆9眼深井，建成一座5萬kW的干熱巖發(fā)電站。

到2016年支持大約1萬MW的發(fā)電能力。

干熱巖的賦存

干熱巖的熱能賦存于各種變質(zhì)巖或結(jié)晶巖類巖體，較常見的巖石有黑云母片麻巖、花崗巖、花崗閃長巖等。一般于熱巖上覆蓋有沉積巖或土等隔熱層。

干熱巖主要被用來提取其內(nèi)部的熱量, 因此其主要的工業(yè)指標是巖體內(nèi)部的溫度。

干熱巖的發(fā)展優(yōu)勢，資源量巨大、分布廣泛。

初步估算，我國陸區(qū)3.0-10.0km深處干熱巖資源為860萬億噸標準煤燃燒所釋放的能量幾乎為零排放。無廢氣和其他流體或固體廢棄物，可維持對環(huán)境最低水平的影響。開發(fā)系統(tǒng)安全。沒有爆炸危險，更不會引起災難性事故或傷害性污染熱能連續(xù)性好。在可再生能源中，只有EGS可以提供不間斷的電力供應，不受季節(jié)、氣候、晝夜等自然條件的影響。