近日，隨著國土資源部一則關(guān)于我國非常規(guī)能源發(fā)展前景向外界發(fā)布，一種名為“干熱巖”的新型地?zé)豳Y源又一次進(jìn)入人們的視野。

很多社會(huì)公眾可能對(duì)這一名詞頗感陌生，對(duì)這一新型資源更是不甚了解。干熱巖究竟是一種什么樣的地?zé)豳Y源？與常規(guī)能源和其他類型地?zé)豳Y源相比，它有什么特點(diǎn)？其在世界和中國的儲(chǔ)藏量和開發(fā)前景如何？在中國，何時(shí)能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作，進(jìn)入尋常百姓家？這些無疑是人們普遍關(guān)注的問題。

綠色 穩(wěn)定

干熱巖對(duì)很多人來說是個(gè)新鮮詞，但是對(duì)其的試驗(yàn)研究和開發(fā)利用已經(jīng)有了40多年的歷史。中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院教授李德威介紹說，干熱巖作為一個(gè)概念，有不同的界定，目前比較認(rèn)同的定義是“一種不含水或蒸氣、埋深為3-10公里、溫度為150-650℃的致密熱巖體。”

干熱巖的形成與地球的結(jié)構(gòu)有關(guān)。我們知道，地球是由地殼、地幔和地核組成的，地核的半徑大概在3500公里左右，而地核是由鐵和鎳這樣一些金屬，在7000多攝氏度形成的熾熱的熔漿，其熱量向上傳導(dǎo)，穿過地幔會(huì)接近到地殼，而地殼不含水等流體或者流體極少的巖石層就會(huì)獲得高溫能量，就形成了干熱巖。李德威指出，干熱巖有廣義和狹義之分，前者著眼于其形成的科學(xué)原理，后者則強(qiáng)調(diào)其作為地?zé)崮馨l(fā)電的經(jīng)濟(jì)性和可行性，將其范圍進(jìn)一步縮小，定位為相對(duì)容易開發(fā)的地下8公里深以內(nèi)、溫度為200-350℃等類型的巖石。中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所研究員王貴玲持有類似看法，他指出，從理論上說，隨著地球向深部的地?zé)嵩鰷?，任何地區(qū)達(dá)到一定深度都可以開發(fā)出干熱巖，因此干熱巖又被稱為是無處不在的資源。但就現(xiàn)階段來看，由于技術(shù)和手段等限制，干熱巖資源專指埋深較淺、溫度較高、有開發(fā)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的熱巖體。

干熱巖形成原理決定了它是一種豐富的可再生清潔能源。其開發(fā)過程不僅可以做到安全、環(huán)保，而且節(jié)能。就發(fā)電而言，只需在初期鉆井時(shí)投入，之后就可靠自身能量運(yùn)轉(zhuǎn)。

儲(chǔ)量豐富 開發(fā)挑戰(zhàn)大

關(guān)于干熱巖能源的儲(chǔ)量，王貴玲介紹說，保守估計(jì)地殼中干熱巖（3-10 公里深處）所蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于所有石油、天然氣和煤炭所蘊(yùn)藏能量的30倍。他援引據(jù)麻省理工學(xué)院2006年報(bào)告的數(shù)據(jù)，只要開發(fā)3500-7500米深度2%的干熱巖資源儲(chǔ)量，能量就將達(dá)到美國2005年全年能源消耗總量的2600倍。中國地質(zhì)調(diào)查局以同樣的方法評(píng)價(jià)了我國陸區(qū)干熱巖資源潛力，3-10公里深處干熱巖資源總量相當(dāng)于860萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，按2％的可開采資源量計(jì)算，相當(dāng)于我國2010年能源消耗總量的5300倍。從事礦產(chǎn)勘查及評(píng)價(jià)研究工作的河北省煤田地質(zhì)局田蘭蘭曾撰文分析了中國高溫巖體干熱巖地?zé)豳Y源儲(chǔ)量的地區(qū)分布。該文指出，中國東部地區(qū)地殼薄，有利于開發(fā)傳導(dǎo)型地?zé)幔瑬|部沿海地區(qū)如廣東、福建等省區(qū)位于太平洋板塊邊緣，是地?zé)崂玫挠欣貐^(qū)。西藏南、滇西、川西屬喜馬拉雅地?zé)釒?，有資料介紹鉆2000米即可獲得 200℃的高溫?zé)崴?，是地?zé)嵊欣貐^(qū)。鉆探勘查表明其他地區(qū)如松遼盆地與渤海灣盆地等干熱巖資源儲(chǔ)量也很豐富。

人類對(duì)干熱巖資源的開發(fā)利用試驗(yàn)始于上世紀(jì)70年代。王貴玲介紹說，1974年，美國在新墨西哥州啟動(dòng)了世界上次利用干熱巖資源的項(xiàng)目，隨后在能源署協(xié)調(diào)下，英國、法國、德國和日本相繼加入該計(jì)劃，進(jìn)行了開創(chuàng)性的工程研究，取得了相當(dāng)有價(jià)值的成果。英國、日本、瑞典、德國等之后也啟動(dòng)了本國的干熱巖項(xiàng)目。

中國干熱巖研究啟動(dòng)較晚，但發(fā)展很快。“十二五”期間，國土資源部、中國地質(zhì)調(diào)查局安排開展了全國地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)工作，同時(shí)啟動(dòng)了我國干熱巖資源的研究尋找工作。之后，分別在福建、廣東、海南、湖南等省份開展了區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與深部地球物理勘查。2015年5月，設(shè)計(jì)深度4000米的干熱巖資源勘查深井在福建漳州市清泉林場開鉆，這是中國地質(zhì)調(diào)查局實(shí)施的個(gè)干熱巖資源勘查深井。勘查表明，漳州干熱巖地?zé)崮茉磧?chǔ)藏量豐富，開發(fā)地?zé)岚l(fā)電前景廣闊。今年9月，勘查人員在青海共和盆地3705米深處鉆獲236℃的高溫干熱巖體，這是中國鉆獲溫度MAX的干熱巖體，以該地區(qū)2%作為可開采資源量計(jì)算，折合的標(biāo)準(zhǔn)煤為2016年全國能源消耗的3倍。

能源轉(zhuǎn)型新機(jī)遇

今年7月底，國家863計(jì)劃“干熱巖熱能開發(fā)與綜合利用關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目順利通過驗(yàn)收，這表明，經(jīng)過3年攻關(guān)，中國在干熱巖靶區(qū)定位技術(shù)與工程測試技術(shù)研究、開發(fā)實(shí)驗(yàn)?zāi)M平臺(tái)和相關(guān)材料等方面獲得了關(guān)鍵技術(shù)支撐。對(duì)此，王貴玲指出，在肯定相關(guān)科技領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展的同時(shí)，也要看到，隨著對(duì)干熱巖研究的開展和實(shí)驗(yàn)性開發(fā)，很多相關(guān)科學(xué)和工程問題也逐漸凸顯出來。他認(rèn)為目前面臨的關(guān)鍵問題包括資源靶區(qū)定位技術(shù)、水力壓裂儲(chǔ)層改造等。

所謂資源靶區(qū)定位就是如何找準(zhǔn)干熱巖資源。王貴玲指出，這需要依托大地?zé)崃鲌D，但目前相關(guān)數(shù)據(jù)不全，特別是缺少地溫隨深度變化的數(shù)據(jù)。水力儲(chǔ)層改造技術(shù)是干熱巖開發(fā)的核心技術(shù)，包括高溫高壓條件下的深鉆技術(shù)、水力壓裂技術(shù)、裂隙系統(tǒng)監(jiān)測等方面。王貴玲認(rèn)為要在新型前沿鉆的研發(fā)和降低成本方面繼續(xù)下功夫。干熱巖開發(fā)水力壓裂方面，王貴玲認(rèn)為，必須解決目前壓裂的效果和裂隙系統(tǒng)發(fā)展難以預(yù)測的問題。

11月下旬召開的全國地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)研討會(huì)上傳遞的信息表明，我國干熱巖勘查與開發(fā)力度將進(jìn)一步加大。特別值得注意的是，會(huì)議提出“要堅(jiān)決打好京津冀地?zé)豳Y源調(diào)查評(píng)價(jià)科技攻堅(jiān)戰(zhàn)”，重點(diǎn)在“雄安新區(qū)”等地區(qū)，探明深部地?zé)醿?chǔ)層地質(zhì)結(jié)構(gòu)，為京津冀地區(qū)地?zé)嵋?guī)?；?、可持續(xù)利用提供支撐。而在近期召開的雄安新區(qū)地?zé)峥辈殚_發(fā)學(xué)術(shù)研討會(huì)上，多名專家認(rèn)為，雄安新區(qū)中深層和淺層地?zé)豳Y源十分豐富，加強(qiáng)資源調(diào)查評(píng)價(jià)、理論與技術(shù)創(chuàng)新，有望建成地?zé)崮荛_發(fā)利用的樣板。王貴玲在會(huì)上對(duì)雄安新區(qū)地?zé)豳Y源給予高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為具有埋藏淺、溫度高、水質(zhì)好、易回灌等特點(diǎn)。

雄安新區(qū)是繼深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)和上海浦東新區(qū)之后又一具有全國意義的新區(qū)，其設(shè)立被稱為“千年大計(jì)、國家大事”。今天，支撐其發(fā)展的綠色能源路線已經(jīng)初步顯現(xiàn)出來，而“建成地?zé)崮荛_發(fā)利用的樣板”則彰顯了地?zé)豳Y源將在其中扮演的重要角色?？梢灶A(yù)見，將會(huì)有越來越多的中國城市借鑒雄安地?zé)峤?jīng)驗(yàn)，加速向綠色轉(zhuǎn)型。而干熱巖作為一種新型地?zé)豳Y源，其勘查開發(fā)技術(shù)的進(jìn)步將會(huì)推動(dòng)其商業(yè)化進(jìn)程，進(jìn)而有望助力能源結(jié)構(gòu)變革，為建設(shè)天藍(lán)、水綠的美麗中國作出貢獻(xiàn)。

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1.0-1000米單點(diǎn)溫度檢測（普通表和存儲(chǔ)表）

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