CGS Logo
企業動態
Corporate News

幹熱岩地熱:巨大的潛在能源資源

來源 時間:7/7/2016

恒有源科技發展集團(微信號:HYYESSTD)專注於淺層地能作為建築物供暖的替代能源的科研、開發和推廣。致力於原創技術的產業化發展,實現為建築物無燃燒智慧供暖(冷),大力發展地能熱冷一體化新興產業。

 

      地熱資源以其清潔、運行穩定和空間分佈廣泛,已成為世界各國重點研究和開發的新能源。地熱資源按其產出條件可分為淺層地能、水熱型和幹熱岩性(見圖1),目前世界各國主要開採和利用的是淺層地能和水熱型地熱資源,約占已探明地熱資源的10%左右,中國在淺層地能的開發和利用走在世界的前列。

      更多的地熱能儲存於幹熱岩(HotDryRock,HDR)地熱資源中,幹熱岩是一種沒有水(或含有少量水而不能流動)的高溫岩體,很少存在孔隙或裂隙,滲透性能極差,其溫度範圍很廣介於150~650℃之間,主要是變質岩或結晶岩類岩體。

 

      增強型地熱系統(EnhancedGeothermalSystem,EGS)指通過水力壓裂等工程手段在地下深部低滲透性幹熱岩體中形成人工地熱儲層,從其中長期經濟地采出相當數量熱能的人工地熱系統,即從幹熱岩中開發地熱的工程,如圖2所示。保守估計地殼中幹熱岩(通常指3~10km深處)所蘊含的能量相當於全球所有石油、天然氣和煤炭所蘊藏能量的30倍。中國地質調查局的最新評價數據顯示,中國大陸3~10km深處幹熱岩資源總量為2.5×1025J(合856萬億噸標煤),若能開採出2%,就相當於我國2010年全國一次性能耗總量(32.5億噸標煤)的5300倍。

      中國科學院也對中國大陸3~10km深處的幹熱岩資源進行了評價,得出的結論是2.09×1025J,相當於715萬億噸標煤,若能采出2%,則相當於中國2010年能源消耗總量的4400倍。相近的數字,印證了中國幹熱岩開發利用的光明前景。

 

      增強型地熱研究在世界上已有40年的歷史,美國最早於1973年開始資助FentonHill幹熱岩開發的EGS試驗研究,隨後日本、英國、法國、澳大利亞、德國等國家相繼開展了幹熱岩開發的預研究和技術裝備研製,並建立了一批EGS開發利用示範場地。但是,過去的研究成果不盡人意,至今並未使EGS實現商業化開發,其面臨的最大挑戰在於經濟的人工熱儲建造。

      Testeretal.(2006)在麻省裏工學院(MIT)幹熱岩開發報告中也指出在未來的近20年裏,EGS能夠實現經濟開發的關鍵在於能夠獲得經濟有效的多重儲層建造技術,以保證有足夠體積的熱儲(>1km3)滿足長期地熱開發。目前,常用的熱儲建造技術有水力壓裂、化學刺激和熱刺激以及這幾種技術的聯合使用。過去,我國由於資金和技術原因對地熱資源的利用多局限在水熱型地熱資源,隨著我國經濟增長和技術的創新,目前已具備幹熱岩勘查和開發研究的條件和能力。國外EGS研究的諸多經驗表明,EGS投資週期長、風險大,因此政府支持關鍵技術開發及集成示範研究,是最終實現EGS可持續商業化開發的必經之路。

      增強型地熱(EGS)是應用前景很好的清潔新能源,有巨大的利用價值和發展潛力。自從美國FentonHill專案開展以來,EGS開發利用技術已經取得了進展。過去40年的EGS研究經驗表明,在地下深部高溫幹熱岩體中建造人工裂隙熱儲且取得井間連接是切實可行的,人造熱儲的生長主要受到儲層中存在的天然裂隙(或節理)發生剪切破壞所控制,這一過程嚴重受到天然裂隙方向和原位應力狀態的影響。儲層刺激過程中,可以通過微震監測估計和判斷儲層激發區域的大小和擴展方向,並用於指導定向鑽進生產井以取得井和儲層之間更好的水力連通。另外,美國能源部最新EGS示範工程所取得的成果,表明在現有水熱田的邊緣建立人造熱儲,並與天然熱儲取得連接可以增加其生產能力,這一技術路線可以在短期內相對低成本的獲得經濟效益。

      人類將面臨化石燃料用盡的危機時刻,人們正在尋找各種可替代化石燃料的未來能源,以維持人類社會的可持續發展。地熱資源作為一種清潔新能源,是未來可利用的重要能源資源之一,是大自然的恩賜,我們應充分重視其利用價值。可以預見,幹熱岩地熱資源的開發將極有可能為我國節能減排和新一輪能源結構調整做出重大貢獻。

源自_《地热网》

訪問恒有源集團官網查看

聯繫我們 | 網站地圖 | 法律聲明
©版權 中國恒有源發展集團有限公司,本公司保留一切版權。