北極星火力發(fā)電網(wǎng)訊:全球能源轉(zhuǎn)型，正值其時,。自20世紀(jì)70年代美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室提出干熱巖地?zé)崮?/a>概念以來,，干熱巖地?zé)崮茏鳛橐环N新興的地?zé)崮茉矗艿搅耸澜绺鲊母叨戎匾?。目前,，正值能源低碳轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期的中國，也開啟了對這種綠色,、清潔,、高效能源品種的戰(zhàn)略性布局。

（來源：微信公眾號“國家能源報道”ID：gjnybd 作者：鄒春蕾）

據(jù)青海省自然資源廳透露,，共和盆地干熱巖勘查與試驗性開發(fā)科技攻堅現(xiàn)場啟動大會將于近日召開,，這意味著我國首個干熱巖開發(fā)示范工程即將落戶青海。

近年來,，地?zé)豳Y源化身地?zé)崮?，從地?zé)嶂苯永棉D(zhuǎn)向能源化利用。其中,，干熱巖地?zé)岬責(zé)崮芫哂心芰看?、分布廣、利用率極高,、安全性好,、無污染、可實現(xiàn)綜合梯級利用等特點,，被認(rèn)為是地?zé)崮荛_發(fā)的未來,，面向未來的戰(zhàn)略型能源。

從水熱型走向干熱巖型

近年來,，基于對氣候環(huán)境的高度關(guān)注,，世界各國紛紛制定各自的能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,。在諸多清潔環(huán)保的能源種類中，地?zé)崮芤詷O高的清潔性,、運行穩(wěn)定性和空間分布廣泛性脫穎而出,，受到重點研究和開發(fā)。

地?zé)豳Y源若按其產(chǎn)出條件,，可分為水熱型和干熱巖型。當(dāng)前,，水熱型地?zé)崾鞘澜绺鲊饕_采和利用的對象,，在溫室栽培、水產(chǎn)養(yǎng)殖,、溫泉洗浴,、供暖制冷等領(lǐng)域大放異彩。未來,，全球?qū)Φ責(zé)豳Y源的開發(fā)將從直接利用向能源化利用轉(zhuǎn)變,，將地?zé)嵊糜诎l(fā)電就是實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的載體。

與風(fēng)電,、太陽能等可再生能源相比,，地?zé)岚l(fā)電不存在波動性和間歇性，可以作為基礎(chǔ)載荷,，保持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行,。不過，淺層地?zé)嵋驕囟认拗?，無法滿足發(fā)電的需要,；中高溫地?zé)嵋蛞?guī)模限制，尚不能扛起可再生能源發(fā)電的大旗,。而資源量更加豐富,、溫度更高的干熱巖，可以在發(fā)電的同時實現(xiàn)能源綜合利用,，被認(rèn)為是地?zé)崮馨l(fā)展的未來,。

干熱巖是地球給予人類的饋贈，其本質(zhì)是地核所形成的熾熱熔漿散發(fā)出熱量,，向上傳導(dǎo)穿過地幔接近地殼,，而地殼不含水巖層或者流體極少的巖石層就會獲得高溫能量，從而形成干熱巖,。為統(tǒng)一理解,，學(xué)術(shù)界將干熱巖定義為一種不含水或蒸氣、埋深為3~10千米,、溫度為150~650攝氏度的致密熱巖體,。從理論上說,，地球的任何地區(qū)，只要達(dá)到一定深度都可以開發(fā)出干熱巖,，干熱巖也因此被稱為無處不在的資源,。根據(jù)公開的數(shù)據(jù)顯示，保守估計地殼中干熱巖所蘊含的能量相當(dāng)于全球所有石油,、天然氣和煤炭所蘊藏能量的30倍,，干熱巖開發(fā)利用潛力可見一斑。

“從能源角度看,，地?zé)崮芫哂蟹€(wěn)定（不受季節(jié)和晝夜變化的影響）,、效率高、安全,、運行成本低,、可綜合利用等優(yōu)勢，且不依賴于外來運輸通道,，可本地化利用,，不受配電網(wǎng)制約。從發(fā)展的角度看,，從水熱型逐漸走向干熱巖型,，是地?zé)崮茉窗l(fā)展的必由之路?！北笨厍鍧嵞茉醇瘓F西藏事業(yè)部總經(jīng)理楊耀廷在接受記者采訪時表示,，干熱巖技術(shù)體系涉及鉆探、回灌,、發(fā)電,、梯次利用，是多重技術(shù)的孵化與整合,，是水熱型地?zé)岚l(fā)電的技術(shù)升級與延伸,。干熱巖地?zé)崮芙鉀Q的是世界未來能源的挑戰(zhàn)，是解決我國發(fā)展能源自主的重要方向,。其作為一種戰(zhàn)略型能源,，將在保障能源安全，推動綠色清潔能源替代,，提升能源效率和經(jīng)濟性等方面具有深遠(yuǎn)意義,。

尚難走入商業(yè)化階段

基于開發(fā)干熱巖的戰(zhàn)略性認(rèn)知，20世紀(jì)70年代,，美國開始研究通過增強型地?zé)嵯到y(tǒng)來提取地球內(nèi)部的熱量,，進(jìn)行干熱巖發(fā)電。英國,、法國,、德國,、瑞士、日本,、澳大利亞等國家緊跟其后,，均開展了大量的干熱巖研究與試驗開發(fā)。

“從上世紀(jì)70年代美國在芬頓山開始第一次干熱巖開發(fā)現(xiàn)場試驗,，到現(xiàn)在已經(jīng)近50年的時間,。可以說,，40多年的研究開發(fā)所得無幾,，世界干熱巖開發(fā)總體上仍然處于試驗和示范階段，還沒有走入商業(yè)化階段,。”中國工程院院士汪集旸表示,，雖然世界各國熱捧干熱巖,，但其在全球仍處于起步階段。

汪集旸認(rèn)為,，與發(fā)達(dá)國家相比,，我國對干熱巖的研究起步較晚，現(xiàn)階段需要回答好三方面問題：我國干熱巖該怎么搞,，切入點在哪,？干熱巖到哪兒去找，怎么找,？如何開發(fā)利用,？

作為一種技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，切入點自然是科技,。2012年,，科技部啟動高新科技863項目“干熱巖熱能開發(fā)與綜合利用關(guān)鍵技術(shù)研究”，開啟了我國專門針對干熱巖工程的研究,。2017年,，該項目通過驗收。該項目開展了干熱巖靶區(qū)定位技術(shù)與工程測試技術(shù)研究,，建立了干熱巖開發(fā)實驗?zāi)M平臺,，開發(fā)了模擬干熱巖應(yīng)用條件的3種防腐防垢工藝及涂層材料，為我國干熱巖資源開發(fā)利用提供了理論依據(jù)和關(guān)鍵技術(shù)支撐,。

開展資源普查和靶區(qū)優(yōu)選則回答了第二方面的問題,。2014年，國土資源系統(tǒng)分別在青海,、西藏,、四川,、福建、廣東,、湖南,、松遼盆地、海南等高熱流區(qū)域進(jìn)行了干熱巖資源地質(zhì)勘查,，并在青海貴德和共和,、山東利津、廣東惠州,、四川康定等地相繼開展干熱巖初步鉆探,。2014年４月，青海省水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查院經(jīng)過2年試鉆探,，最終在青海省海南藏族自治州共和盆地2230米深度處鉆遇153攝氏度干熱巖,；同年６月，在2735米深度處成功鉆獲168攝氏度以上的干熱巖,；10月,，青海省共和縣在2886米深度鉆獲181攝氏度的干熱巖。2015年５月21日,，由中國地質(zhì)調(diào)查局組織實施的首個干熱巖科學(xué)鉆探深井在福建省漳州龍海市東泗鄉(xiāng)清泉林場開鉆,，鉆探深度達(dá)4000米，標(biāo)志著我國干熱巖勘查開發(fā)進(jìn)入實踐探索階段,。

“關(guān)于如何開發(fā)利用,，目前普遍存在兩個誤區(qū)：一是不管開發(fā)出來的熱水溫度多高、流量多大,，只要是在干熱巖里開發(fā)出來的都算,；二是不計成本，為開發(fā)干熱巖而開發(fā),?！蓖艏瘯D表示，干熱巖的開發(fā)利用在國際上是有界定的,。第一,，溫度必須大于200攝氏度；第二,，流量必須大于80千克/秒,，即288噸/小時、6912噸/天,。

楊耀廷則透露,，目前出現(xiàn)了借干熱巖概念推廣地?zé)嵩礋岜玫默F(xiàn)象。地?zé)嵩礋岜门c干熱巖是兩碼事。熱泵其實是淺層地源熱泵的升級版,，而干熱巖相對具有廣泛的戰(zhàn)略意義,，是目前各國科研的主要方向。若刻意透支干熱巖概念,，恐怕會對我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來諸多副作用,。

發(fā)展方向為綜合與梯級利用

“到目前為止，國外已經(jīng)建立了試驗性質(zhì)的增強型地?zé)嵯到y(tǒng)工程31項,，累積發(fā)電能力約12兆瓦,。法、德,、英等國聯(lián)合開發(fā)的蘇茨干熱巖項目是目前運行時間最長的示范工程,，經(jīng)過30余年的發(fā)展，當(dāng)前裝機1.5兆瓦,，且處于間歇運行狀態(tài),，主要考察系統(tǒng)運行的長期穩(wěn)定性?！蓖艏瘯D指出,，當(dāng)前全球?qū)τ诟蔁釒r的開發(fā)利用進(jìn)展并不順利，干熱巖地?zé)崮苓M(jìn)入商業(yè)運營階段還需要走很長一段時間,。

放諸中國，隨著干熱巖開發(fā)工作的深入,，越來越多的問題亟待找到解決方案,。一方面是地?zé)崮苄袠I(yè)遇到的共性問題。例如,，在管理機制方面,，地?zé)衢_發(fā)涉及自然資源、發(fā)展改革,、能源,、水利等多部門，九龍治水,，難免出現(xiàn)職責(zé)不清等現(xiàn)象,，增加了地?zé)犴椖康膶徟y度和成本。

另外,，地?zé)崮苄杼崆凹{入城市發(fā)展規(guī)劃當(dāng)中,，在城市新區(qū)采取規(guī)劃優(yōu)先、產(chǎn)業(yè)配套的模式,。

在礦業(yè)規(guī)劃上,，宜采取優(yōu)先申請、掛牌獲取、到期回收的方式,。楊耀廷建議：“在礦權(quán)的獲取上,，強調(diào)公平公正公開，并允許一定程度的轉(zhuǎn)讓,，形成市場,，讓不同的玩家進(jìn)場。而在礦權(quán)審批方面,，也應(yīng)設(shè)定一定的門檻,，對于圈而不建、不持續(xù)性投入等情況,，要設(shè)置一定的退出機制,。”

另一方面,，是干熱巖地?zé)崮茏陨砻媾R的掣肘,。首先，干熱巖地?zé)崮艿臐摿υu價和資源量評估,、靶區(qū)定位等關(guān)乎我國干熱巖勘查工作怎么開展等一系列問題,。經(jīng)過近幾年的努力，我國初步建立了干熱巖靶區(qū)優(yōu)選技術(shù)體系,，圈定了干熱巖勘查開發(fā)靶區(qū),，揭示了我國干熱巖分布規(guī)律及其成因機制，形成了干熱巖資源評價技術(shù)方法,，填補了我國在干熱巖勘查領(lǐng)域的空白,。但整體而言，在干熱巖的成因,、分布,、勘探、評價,、選區(qū),、開發(fā)、綜合利用等方面的研究還較為薄弱,。接下來,，這項工作需要更加深入、廣泛開展,，合理劃分干熱巖地?zé)崮艿倪h(yuǎn)景區(qū),、有利區(qū)、目標(biāo)區(qū)和開采區(qū),，進(jìn)行地?zé)崮苜Y源量評估和綜合評價,，并在干熱巖地?zé)崮艿脑杏h(huán)境、熱構(gòu)造系統(tǒng)、分布規(guī)律,、形成機理,、熱儲性質(zhì)、勘查思路,、能量評估,、大規(guī)模開發(fā)及其與礦產(chǎn)、油氣,、災(zāi)害,、環(huán)境、水文,、工程的關(guān)聯(lián)性等方面加強研究,。此外，建立一個可公開,、供行業(yè)共享的數(shù)據(jù)庫也至關(guān)重要,，將有利于干熱巖開發(fā)工作少走彎路、錯路,。

其次,，越來越多的技術(shù)難題已經(jīng)顯露出來。例如,，當(dāng)前在深鉆及水力壓裂儲層改造等方面存在的技術(shù)難點仍有待突破,。需要充分利用和科學(xué)評估已有的地質(zhì)、地?zé)?、地球物理,、水文、礦產(chǎn),、油氣、自然災(zāi)害,、環(huán)境地質(zhì),、工程地質(zhì)等調(diào)查和研究成果，開展多學(xué)科的交叉研究和聯(lián)合攻關(guān),。

第三,，干熱巖開發(fā)成本極高，資金回收期長,，投入產(chǎn)出比低的挑戰(zhàn)凸顯,。開發(fā)干熱巖需要巨大的資金投入，但當(dāng)前干熱巖項目存在融資難題,。據(jù)楊耀廷介紹,，地?zé)岚l(fā)電站造價巨大，而電價補貼需采取“一事一議”，即先建成,，后根據(jù)規(guī)模和發(fā)電量反算電價,。這意味著，地?zé)犭娬驹诮ㄔO(shè)初期難以拿到銀行貸款,。地?zé)岚l(fā)電項目也因此面臨著巨大的資金考驗,。他建議，政府部門應(yīng)出臺相關(guān)政策,，引導(dǎo)市場資金進(jìn)入地?zé)岚l(fā)電領(lǐng)域,。并設(shè)立戰(zhàn)略新興能源基金，讓地?zé)崮芘c風(fēng),、光共同進(jìn)入可再生基金范疇,。

“干熱巖地?zé)崮芪磥淼陌l(fā)展，是進(jìn)行多重經(jīng)營,，實現(xiàn)梯級利用,、多能互補、多產(chǎn)協(xié)同,?！睏钜⒔榻B，從地下取出的200攝氏度以上的熱水用于發(fā)電,，之后還可以用于供暖供冷,、溫泉洗浴、水產(chǎn)養(yǎng)殖等,。梯級利用拉長了產(chǎn)業(yè)鏈,，可以給項目運營商帶來較佳的收益。

汪集旸則基于“地球充電寶”概念,，提出“地?zé)?”多能互補儲供能系統(tǒng),。“據(jù)估算,，儲存于地球內(nèi)部的熱量約為全球煤炭儲量的1.7億倍,，其中，可利用量相當(dāng)于4948萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,，按目前世界年消耗190億噸標(biāo)準(zhǔn)煤計算,，能滿足人類數(shù)十萬年的能源需求?！彼J(rèn)為,，將地?zé)崤c其他可再生能源互補綜合利用，可實現(xiàn)較高的能源使用效率,，做到天(太陽能)地(地?zé)崮?合一,，動(風(fēng)能)靜(地?zé)崮?結(jié)合,，從而加速我國新能源和可再生能源發(fā)展。

原標(biāo)題:地?zé)崮芫哂袘?zhàn)略型能源潛質(zhì) 干熱巖地?zé)崮荛_發(fā)前景備受關(guān)注