山东省地矿局“晒家底”!地热勘探创纪录,孔底高温达167.5度

辉日高照 2024-11-20 16:31:59

文|娱栀

编辑|娱栀

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前言

在追求新型能源的路上,世界各国都在你追我赶,生怕被落在后面,而我们这回却直接弯道超车,就是因为11月19日山东省地矿局发布的一个新消息。

地矿局宣布他们在黄河流域的某处地热勘探创纪录,孔底高温达167.5摄氏度,这个发现令人振奋不已!

那么这个发现又会给中国能源带来怎样的影响呢?

打开地热能宝库的金钥匙

在数千米的地下有着一块块暗黑坚硬、静静的岩石躺在那里,这就是近年来地热能领域备受瞩目的明星高温干热岩。

所谓干热岩就是埋藏在地下深处温度极高的致密岩体,它们虽然表面看起来毫不起眼,内部却蕴藏着令人难以置信的巨大能量。

专家测算一平方公里的干热岩,哪怕温度只下降1℃,就可以释放出相当于7万吨煤炭燃烧的热量,而这些岩体深埋地下,不受风吹日晒侵蚀,能量可以得到长久的保存。

他们在黄河流域深部地下4283.67米处,找到了一处温度高达167.5℃的干热岩体,刷新了国内地热勘探的井深和温度纪录。

试想一下假如将这样一个灼热的烤箱搬到地面,岂不是立马能把身边的空气烤得滚烫,但它们实际上静静地躺在地下,默默地积蓄着热量,等待人们去开发利用。

这个突破性的发现,为我们打开了通往地热能源宝库的大门,手中多了一把探寻地热奥秘的金钥匙。

它意味着在祖国大地的深处,很可能还存在着许多尚未被发现的能量宝藏,只待人们去探寻、去利用。

那么这种新兴的地热资源,能在多大程度上可以满足我们日益增长的能源需求?

点亮绿色未来

干热岩发电说到底就是取之地下用之地上,这个看似简单的过程,实际上凝结了科学家们的心血和智慧。

工程师们要在目标区域打造两口深井,一口注水井,一口生产井,接下来高压水会被持续打入注水井,渗透到地下岩体的裂隙中,吸收其中的热量。

当这些水被烤到一定温度后,就会沿着裂隙,涌向生产井,随后滚烫的热水和高温蒸汽被抽取到地面,推动汽轮机旋转发电,冷却后的水则再次回到注水井,开始新一轮的循环。

整个过程没有燃烧任何化石燃料,没有排放任何污染物,堪称是真正的零碳发电,与常规的火力发电相比,干热岩发电可谓是自始至终一片绿。

除了环保优势,干热岩发电的能量转化效率也非常惊人,有资料显示干热岩发电的效率可高达73%,是风能和太阳能发电效率的3-5倍。

而且与传统的风能、太阳能不同,干热岩能提供稳定、连续的电力输出,这对电网的稳定运行至关重要。

干热岩资源的分布广泛,在全球范围内储量丰富,据权威机构测算,全球干热岩资源的总量,相当于当前已探明化石燃料储量的30-35倍。

即便在遥远的未来,当化石燃料都被耗尽的时候,人类仍然能够从地热能中获取远超需求的清洁能源。

对于山东省而言,大力发展干热岩发电对优化能源结构、实现绿色低碳发展具有重大意义。

目前山东省能源消费以煤炭为主,煤炭消费量占全国的1/10,而山东省的干热岩资源十分丰富,仅鲁西北盆地的储量就折合89700亿吨标准煤。

放眼全国干热岩发电也正在蓬勃兴起,据不完全统计,目前已有山东、广东、云南等多个省份启动了干热岩勘探开发项目。

当然干热岩发电要真正成为支撑国家能源安全、引领绿色发展的中流砥柱,仍然任重道远。

开发过程中面临的诸多技术难题和环境风险,都需要科学家和工程师们去攻坚克难、化险为夷。

纵观全球不少国家在干热岩勘探开发领域已经积累了丰富的经验,美国、澳大利亚、日本等国家的先进技术和成功案例,无疑为中国地热产业的发展提供了宝贵的借鉴。

那么世界各国又是如何开发这一宝贵的能源的呢?

驾驭大地热能的先行者

要说起干热岩开发利用的先行者,不得不提到上世纪70年代的美国,彼时,受石油危机影响,美国政府开始重视开发新能源。

1974年洛斯阿拉莫斯国家实验室首次提出热储干热岩概念,并开始了干热岩开发的探索之路。

他们在地下约3000米处创造了一个人工热储层,成功实现了循环发电,并使一台60千瓦的汽轮机持续运转了1000多个小时。

这一壮举证明了干热岩发电的可行性,开创了地热能开发利用的新纪元。

此后英国、法国、德国、日本、澳大利亚等国家纷纷启动了自己的干热岩项目,在不断的实践中,干热岩勘探开发技术日臻成熟,一批商业化项目也开始落地。

以美国犹他州的罗斯福地热电站为例,该电站采用增强型地热系统技术,在天然裂隙较少的花岗岩体中形成热储层。

建成后可提供约30兆瓦的电力,足以满足2.5万户家庭的用电需求,而在澳大利亚,超过百分之五十的电力需求都由干热岩发电提供,堪称世界地热能开发利用的典范。

而我们也当仁不让,2015年中国地质调查局在青海省共和盆地打出了国内第一口干热岩科学试验井,标志着我国干热岩勘查开发进入了实质性阶段。

两年后青海省首口高温干热岩井在贵德县顺利完钻,井深3705米,井底温度达到236℃,这是中国在干热岩领域取得的又一次重大突破。

同年山东省也启动了鲁西北盆地等地区的干热岩资源调查与评价工作。

作为地热资源大省,山东正在把干热岩开发利用作为新的经济增长点来抓。

山东省地矿局组织实施了鲁西北盆地等地区干热岩资源潜力调查,编制了全省干热岩资源评价报告和开发利用规划,为产业发展奠定了坚实基础。

还积极推动干热岩开发利用的关键技术攻关,加快科技成果转化,力争在全国率先实现干热岩发电的产业化应用。

在这场不息的探索和奋斗中,地质工作者无疑肩负着特殊的使命和责任。

从勘查开发到监管服务,从技术创新到产业培育,他们用专业的所学和坚韧的意志,努力破解干热岩规模化利用面临的种种难题,为人类开启了一扇通往地热能宝库的大门。

当然道阻且长,行则将至,要真正实现干热岩能的商业化开发,仍然面临着不少卡脖子的难题。

比如在超高温、高压环境下,钻井和完井技术如何确保安全,高腐蚀性热流体对管材设备的损伤如何降到最低,开采过程中可能诱发的微震如何有效监测和控制。

对于这些问题,仅凭一己之力恐怕难以解决,国际合作和开放创新,成为了共识和大势所趋。

在双碳目标的时代背景下,风能、太阳能、生物质能等可再生能源方兴未艾,而干热岩则以其独特的优势和巨大的潜力,有望成为引领下一轮能源革命的新势力、新赛道。

从某种意义上说,发展干热岩能源是顺应时代潮流和历史必然的选择,联合国2030年可持续发展目标中,清洁能源被列为重要议题。

当越来越多的干热岩发电站建成投产,滚烫的地热流体源源不断地为发电机组供能,一个个绿色的电子就会流向千家万户,让更多人享受到清洁、低碳的能源福利。

而那些曾经依赖化石能源、饱受污染困扰的城市和乡村,也将因干热岩开发而焕发勃勃生机。

结语:

地热能这一沉睡亿万年的巨人,正在人类文明的呼唤下渐渐苏醒,发展干热岩,就是要与这位巨人携手同行,去开启人类能源利用的新时代。

这注定是一条充满挑战、但也充满希望的道路,开发地热能就是要让这团地心之火在助力碳中和、构建清洁低碳的现代能源体系中绽放光芒。

参考资料:

中国发展改革所发布《山东省地矿局持续推进地热能勘查与开发利用,取得一批重大成果》

大众日报所发布《答记者问|4283.67米、167.5摄氏度!山东地下探测地热资源创造新纪录》

海报新闻所发布《山东黄河流域地热勘探创纪录:孔底高温达167.5摄氏度》

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