近日，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局在松遼盆地實(shí)施的科學(xué)鉆探突破7018米，鉆穿了白堊紀(jì)底層。在地層4400-7018米的深度地層范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了1500C~2410C高溫干熱巖體和2層高放射性異常巖層，揭示了松遼盆地具有良好的地?zé)衢_發(fā)應(yīng)用潛力。
*，人們腳下的地球內(nèi)部蘊(yùn)含著巨大的能量，地心溫度高達(dá)約6000℃。地球通過(guò)火山、地震、地?zé)岬确绞?地釋放著內(nèi)部能量。干熱巖（Hot Dry Rock，HDR）則是地球內(nèi)部熱能的一種賦存介質(zhì)，自20世紀(jì)70年代美國(guó) Los Alamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室提出干熱巖地?zé)崮艿母拍钜詠?lái)，干熱巖的定義也在不斷發(fā)展，目前比較得到認(rèn)同的概念是干熱巖是一種不含水和蒸氣、埋深3~10km、溫度為150~650℃的致密熱巖體。
另外考慮其客觀性、科學(xué)性、可行性和經(jīng)濟(jì)型，干熱巖的基本含義可分為廣義干熱巖和狹義干熱巖兩類。廣義干熱巖認(rèn)為是流體含量很少、溫度為150~400℃的儲(chǔ)熱巖石。狹義干熱巖必須考慮地?zé)崮馨l(fā)電的經(jīng)濟(jì)性和可行性，主要指流體含量少、埋深為3~8km、溫度為200~350℃的儲(chǔ)熱巖石。其巖性主要是各種變質(zhì)巖或結(jié)晶巖體，較常見的干熱巖體有黑云母片麻巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖等。
干熱巖潛力有多大？
通俗來(lái)講，干熱巖資源就是存在于巖石中的熱量，人們通常通過(guò)溫度對(duì)干熱巖體中的資源量進(jìn)行評(píng)估，那么巖石中賦存的熱量究竟有多大？以一個(gè)邊長(zhǎng)為1km溫度為200℃的高溫巖體為例，其溫度下降10℃所釋放的熱量可實(shí)現(xiàn)發(fā)電約為1000萬(wàn)MWh，可滿足2000萬(wàn)平米一年的建筑供暖需求。
干熱巖中蘊(yùn)藏的熱量
在地下達(dá)到一定的深度以后，這樣的高溫巖體無(wú)處不在，可以說(shuō)干熱巖資源的潛力是巨大的。目前限制干熱巖開發(fā)主要是技術(shù)問題，但就現(xiàn)階段來(lái)看，由于技術(shù)和手段等限制，能被人類所揭露及開發(fā)利用的干熱巖資源主要集中在埋深較淺、溫度較高、有開發(fā)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的地下熱巖體。
據(jù)保守估計(jì)，地殼中干熱巖（通常指3～10 km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。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)大陸3～10 km深處的干熱巖資源總量為2.5×1025 J（合860萬(wàn)億噸標(biāo)煤），若能開采出2％，就相當(dāng)于我國(guó)2010年全國(guó)一次性能耗總量（32.5億噸標(biāo)煤）的5300倍。
中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)及地球物理研究所也對(duì)我國(guó)大陸3～10 km深處的干熱巖資源進(jìn)行了評(píng)價(jià)，得出的結(jié)論是2.09×1025 J，相當(dāng)于715萬(wàn)億噸標(biāo)煤，若能采出2%，則相當(dāng)于中國(guó)2010年能源消耗總量的4400倍。相近的數(shù)字，印證了我國(guó)干熱巖地?zé)豳Y源的開發(fā)利用前景。
干熱巖的分級(jí)利用
干熱巖開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)
干熱巖資源的開發(fā)主要利用增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（Enhanced Geothermal System，EGS）來(lái)提取其內(nèi)部的熱量。增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)通過(guò)水力壓裂等工程手段，在地下深部低滲透性干熱巖體中形成人工地?zé)醿?chǔ)層，從中長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)地采出相當(dāng)數(shù)量熱能的人工地?zé)嵯到y(tǒng)。其原理是從地表往深埋地下的干熱巖體中打一眼井（回灌井），封閉井孔后向井中高壓注入溫度較低的水產(chǎn)生高的壓力，在巖體致密無(wú)裂隙的情況下, 高壓水會(huì)使巖體大致垂直小地應(yīng)力的方向產(chǎn)生許多裂縫。
若巖體中本來(lái)就有少量的天然節(jié)理，這些高壓水會(huì)使之?dāng)U充成為更大的裂縫。隨著低溫水的不斷注入，裂縫不斷增加、擴(kuò)大、相互連通，終形成一個(gè)大致呈面狀的人工地?zé)醿?chǔ)層。在距回灌井合理的位置處鉆幾口井并貫通人工地?zé)醿?chǔ)層，這些井用來(lái)回收高溫水、汽，稱之為生產(chǎn)井。
注入的水沿著裂隙運(yùn)動(dòng)并與周邊的巖石發(fā)生熱交換，產(chǎn)生了高溫高壓水或水汽混合物。從貫通人工地?zé)醿?chǔ)層的生產(chǎn)井中提取高溫蒸汽到地面后，通過(guò)熱交換及地面循環(huán)裝置用于發(fā)電和綜合利用。利用之后的溫水又通過(guò)回灌井注入到地下干熱巖體中, 從而達(dá)到循環(huán)利用的目的。
干熱巖的未來(lái)
干熱巖是地?zé)崮艿奈磥?lái)。在目前的節(jié)能減排和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整中，對(duì)于干熱巖地?zé)豳Y源的開發(fā)極有可能，發(fā)揮意想不到的作用。干熱巖相對(duì)于其他能源具備以下優(yōu)勢(shì)：
1.資源量巨大、分布廣泛。（初步估算，我國(guó)陸區(qū)3.0-10.0km深處干熱巖資源為860萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所釋放的能量）；
2.幾乎為*。（無(wú)廢氣和其他流體或固體廢棄物，可維持對(duì)環(huán)境低水平的影響）；
3.開發(fā)系統(tǒng)安全。（沒有爆炸危險(xiǎn)，更不會(huì)引起災(zāi)難性事故或傷害性污染）；
4.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(yīng)，不受季節(jié)、氣候、晝夜等自然條件的影響）；
5.經(jīng)濟(jì)實(shí)惠（商業(yè)價(jià)值可觀）。
隨著干熱巖開發(fā)技術(shù)的不斷成熟以及深部地?zé)衢_采成本的不斷下降，相信在不就的將來(lái)，這種無(wú)處不在的能源可被人們大量利用，造福人類。
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更新時(shí)間：2019-02-18 
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