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中国干热岩到底是啥,储量可用4000年,或将全面代替煤炭资源

2022-01-19 23:35 作者:楠竹一  | 我要投稿


图为地热井

在国内发现大量页岩油气资源后,中国又探明了新型能源干热岩,储量可以使用4000年,未来或将全面代替煤炭资源,这也令人好奇,中国干热岩到底是啥,此前为何没有被全面开采出来,热干岩是一种埋藏在地下深处的能源,是地热能的一种。

图为地热电站想象图

热干岩,物如其名,就是又干又热的岩石,只是想要使用这种和地热能差不多的能源并不算太容易,因为热干岩这种能源通常情况下都被埋藏在地下3千到10千米的深处,想要开发这种能源必须挖掘好几个深度极高的垂直竖井,这将迫使能源的开发方在使用这种能源之前先付出一笔巨大的沉没成本,因此,在燃料能源、水能、风能、太阳能等其他一系列能源并未开发殆尽的前提下,不会有多少企业对热干岩能量的开发感兴趣。

图为高温钻机

只是现今并不同于往日,由于国家的能源供应策略转型,原本的火电要么转行使用天然气,要么就只能关停废弃,而在水能方面,除了少数环境相对恶劣,贸然建造水坝很有可能导致地质灾难的几个地方,国内几乎所有可用的淡水水能资源基本上都已经被开发完毕了,而潮汐能、风能和太阳能产业的产能至今依旧严重不足,无法满足国内对能量需求,而核能的开发则如同现今的水能一样在开发前必须经过严格论证,因此,能够在短期内满足中国对能源需求的发电方式,就只有借助温泉和热干岩的能力了。

但是,地热能的应用也并非钻两个深井并往里面灌水,就能收获高温高压,可用于驱动涡轮机发电的饱和蒸汽,因为将大量冰冷的水被高压泵强行注入地井深处,强行为干热岩降温,最直接的后果就是干热岩会因热胀冷缩而直接爆裂,而这些破碎的岩屑将很有可能跟着饱和蒸汽从蒸汽出口一同上行,并如同子弹一般对发电机的涡轮叶片造成破坏,其次,岩石内部的水溶性材料将很有可能在管道内部重新凝结,让设备的老化速度急剧提升,倘若管道内气压够高,将原本在热胀冷缩破碎的岩块顺着高压蒸汽一起被冲上来并且直接击中发电机驱动叶片的时候,发电厂的麻烦可就不小了。

图为干热岩井

其次,就目前而言,想要通过现有的钻探系统将隧洞打到3公里以下,其难度实际上是非凡高的,这导致了中国只能对位于地下浅表层的干热岩能源进行开采,这导致了国内干热岩发电系统的效率实际上并不高。

倘若中国的基础建设能力得到更一步的加强,让中国能够钻出深度足够的垂直钻孔,那将能大大增加中国对干热岩资源的应用效率,最终使这天然能源获得取代煤炭产生大量电能的能力。



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