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行業(yè)資訊

多吉、王貴玲:加大深部熱能探采技術攻關 持續(xù)推進地熱資源規(guī)?;_發(fā)

地大熱能當前,世界正經(jīng)歷百年未有之大變局,能源安全保障形勢空前嚴峻,能源革命的根本是低碳化革命,推進生態(tài)文明的進程必須實現(xiàn)化石能源非化石能源的逐步轉變。隨著能源開發(fā)和利用綠色低碳化進程進一步加快,地熱資源有望在這輪能源低碳化革命中發(fā)揮重要作用。

 

地熱是來自地球內(nèi)部的本土能源,經(jīng)計算,地球內(nèi)部每年向地表散發(fā)的熱能相當于506t標煤燃燒產(chǎn)生的熱量。我國總體地熱勘查程度低,在經(jīng)歷了20世紀七八十年代以及“十二五”期間的兩輪全國地熱資源調(diào)查評價后,基本掌握了全國地熱資源分布規(guī)律,初步建立了我國不同類型地熱成藏模式,但隨著勘查開發(fā)深度的增大和溫度的升高,在地熱地質(zhì)鉆探、高效開采、可持續(xù)利用等方面面臨的技術挑戰(zhàn)越來越多。


多吉、王貴玲:加大深部熱能探采技術攻關 持續(xù)推進地熱資源規(guī)?;_發(fā)-地大熱能

 

十三五”時期,國家加大了對深部地熱探采相關技術科技攻關,相繼啟動了5個地熱專項,涉及雄安新區(qū)深層地熱探測與評價、干熱巖熱能提取、碳酸鹽巖熱儲強化增產(chǎn)、砂巖熱儲回灌等一系列核心技術。這些技術主要圍繞地熱探測開發(fā)中的“深層”和“規(guī)?;?個難題展開。

 

地熱能探測開發(fā)要逐步向深部熱儲推進。從最初出露地表的溫泉到熱水井,再到現(xiàn)在的干熱巖,人們探測開發(fā)地熱的深度在逐漸增大,隨之而來的是開發(fā)利用的技術難度和成本的成倍增長,大規(guī)模的地熱開采必須考慮經(jīng)濟型問題。

 

目前來看,在天然地下水的循環(huán)深度范圍內(nèi)尋找地熱資源是經(jīng)濟的,由于地下水和圍巖經(jīng)過幾千甚至數(shù)萬年的水熱交換作用,巖層中的熱能充分向地下水中聚集,使得可以以地熱流體為介質(zhì)來開發(fā)地球深部的熱能。因此,地下水循環(huán)深度大、深部裂隙發(fā)育、水巖換熱充分且揭露流體淺的構造區(qū)是優(yōu)質(zhì)的地熱開發(fā)靶區(qū)

 

隨著探測深度的增大,地下水活動變得微弱,必須通過熱儲增產(chǎn)技術來提高熱能開采效率,目前世界各國在干熱巖上離“經(jīng)濟開發(fā)”還有很長的路要走。主要技術難題在于難以形成較大規(guī)模的有效換熱面積,當前技術條件下人工建造的儲層與天然熱儲相比在有效的裂隙網(wǎng)絡規(guī)模上還有很大的差距。因此,未來我國地熱勘查開發(fā)快速增長仍然應該聚焦4000 m以淺水熱活動強烈或者具有構造深循環(huán)特征的地熱甜點區(qū),穩(wěn)步實施深層碳酸鹽巖、酸性巖、變質(zhì)巖等水熱活動微弱的干熱層位地下熱能的開采


多吉、王貴玲:加大深部熱能探采技術攻關 持續(xù)推進地熱資源規(guī)?;_發(fā)-地大熱能

 

地熱能開發(fā)利用必須實現(xiàn)規(guī)模化。盡管我國地熱能直接利用量已經(jīng)位居全球第一,但相對于其他可再生能源,地熱能在一次能源消費中占比不足1%,且以分散式的地熱水供暖淺層地熱能供暖/制冷為主。

 

構建地熱的規(guī)?;?a href="http://x3sfp.cn/t/開發(fā)利用.html" >開發(fā)利用技術體系是未來地熱產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展必須面臨的問題。這其中就包括了3個方面:最關鍵的是如何圈定有利于熱能規(guī)模化開采地質(zhì)體,即靶區(qū)優(yōu)選技術;構建供熱和用熱負荷相平衡的地熱開發(fā)利用技術,包括熱儲增產(chǎn)改造、熱能梯級綜合利用、建筑節(jié)能等相關技術;充分發(fā)揮地熱能安全、穩(wěn)定、清潔、高效的特點,建立地熱能與太陽能、燃氣、電能等耦合利用技術,通過儲能技術拓展地熱應用范圍,讓地熱能成為適宜性廣、開發(fā)成本低、運行效果好的可再生能源。