乾熱岩

乾熱岩

新興地熱能源,是一般溫度大於200℃,埋深數千米,內部不存在流體或僅有少量地下流體(緻密不透水)的高溫岩體。存量巨大。

中國首次發現大規模可利用乾熱岩資源於青海共和盆地青藏高原南部約占我國大陸地區乾熱岩總資源量的1/5。

2019年在山東省日照市威海市的部分區域發現乾熱岩富存區,資源量總計相當於188億噸標準煤。

基本介紹

  • 中文名:乾熱岩
  • 外文名:HDR
  • 別名:增強型地熱系統
  • 英文別名:EGS
定義,資源開發,我國的乾熱岩資源,

定義

乾熱岩(HDR),也稱增強型地熱系統(EGS),或稱工程型地熱系統,是一般溫度大於200℃,埋深數千米,內部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫岩體。這種岩體的成分可以變化很大, 絕大部分為中生代以來的中酸性侵入岩, 但也可以是中新生代的變質岩, 甚至是厚度巨大的塊狀沉積岩。乾熱岩主要被用來提取其內部的熱量, 因此其主要的工業指標是岩體內部的溫度。

資源開發

開發乾熱岩資源的原理是從地表往乾熱岩中打一眼井(注入井),封閉井孔後向井中高壓注入溫度較低的水, 產生了非常高的壓力。在岩體緻密無裂隙的情況下, 高壓水會使岩體大致垂直最小地應力的方向產生許多裂縫。若岩體中本來就有少量天然節理, 這些高壓水使之擴充成更大的裂縫。當然, 這些裂縫的方向要受地應力系統的影響。隨著低溫水的不斷注入, 裂縫不斷增加、擴大, 並相互連通, 最終形成一個大致呈面狀的人工乾熱岩熱儲構造(圖1)。在距注入井合理的位置處鑽幾口井並貫通人工熱儲構造, 這些井用來回收高溫水、汽, 稱之為生產井。注入的水沿著裂隙運動並與周邊的岩石發生熱交換, 產生了溫度高達200-300℃的高溫高壓水或水汽混合物。從貫通人工熱儲構造的生產井中提取高溫蒸汽, 用於地熱發電和綜合利用。利用之後的溫水又通過注入井回灌到乾熱岩中, 從而達到循環利用的目的。
Hot-Dry-Rock (HDR) is a type of geothermal power production that utilises the very high temperatures that can be found in rocks just a few kilometres below ground. This is done by pumping high pressure water down a borehole into the heat zone. The water travels through fractures in the rock, capturing the heat of the rock until it is forced out of a second borehole as very hot water, which is converted into electricity using either a steam turbine or a binary power plant system. All of the water, now cooled off, is injected back into the ground to heat up again.

我國的乾熱岩資源

相關專家介紹,青藏高原在隆升過程中形成了一系列地熱資源。從2014年時了解的乾熱岩地熱資源區域分布看,青藏高原南部占中國大陸地區乾熱岩總資源量的20.5%,資源量巨大且溫度最高。
青海地勘人員在共和盆地成功鑽獲溫度高達153℃的乾熱岩。這是我國首次發現大規模可利用乾熱岩資源。該資源屬清潔能源,可用於地熱發電
共和盆地位於青藏高原腹地,這次鑽獲的乾熱岩資源具有埋藏淺、溫度高、分布範圍廣的特點,填補了我國一直沒有勘查發現乾熱岩資源的空白。據青海省水文地質工程地質環境地質調查院專家介紹,在共和盆地鑽獲的乾熱岩緻密不透水,1600米以下無地下水分布跡象,符合乾熱岩的特徵條件。該岩體在共和盆地底部廣泛分布,鑽孔控制乾熱岩面積達150平方公里以上,乾熱岩資源潛力巨大。有關專家稱,青藏高原在隆升過程中形成了一系列地熱資源,從乾熱岩地熱資源區域分布看,青藏高原南部約占我國大陸地區乾熱岩總資源量的1/5,資源量巨大。
"乾熱岩發電技術可大幅降低溫室效應和酸雨對環境的影響,且不受季節、氣候制約,"青海省水文地質工程地質勘查院院長嚴維德說,"利用乾熱岩發電的成本僅為風力發電的一半,只有太陽能發電的十分之一。"
2017年我國科學家在青海共和盆地3705米深處鑽獲236℃的高溫乾熱岩體。
2019年7月公布,在山東省日照市莒縣、五蓮縣一帶和威海市文登區發現乾熱岩富存區,資源量折合標準煤總計超過187.79億噸。

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