酸性火山玻璃岩(来自地球母亲的温暖)
酸性火山玻璃岩(来自地球母亲的温暖)中国科学院地质及地球物理研究所也评价了中国大陆深3~10 km的干热岩资源,结论是2.09×1025 j相当于715万亿吨标准煤。 相近的数字印证了我国干热岩地热资源的开发利用前景。据保守估计,地壳中干热岩(一般指3~10 km的深度)所含的能源相当于全世界石油、天然气、煤炭所含能源的30倍。 根据中国地质调查局的评价数据,中国大陆深3~10 km的干热岩资源总量为2.5×1025 j (合856万亿吨标准煤),如果能开采2%,相当于我国全年全国不重复能源消耗总量的4400倍一般来说,干热岩资源是岩石中存在的热量,人们一般根据温度判断干热岩体中的资源量,岩石中存在的热量有多少? 以一边长1km的温度为200℃的高温岩体为例,其温度下降10℃释放的热量发电约1000万mwh,可以满足2000万平方米一年的建筑供暖诉求。图干热岩中埋藏的热量地下达到一定深度后,这样的高温岩体无处不在,干热岩资源
最近,中国地质调查局在松辽盆地实施的科学钻探突破了7018米,钻孔贯通了白垩纪的基础。 在地层4400-7018米的深度地层范围内发现了1500c~2410c高温干热岩体和2层高放射性异常岩层,表明松辽盆地具有良好的地热开发应用潜力。
众所周知,人们脚下的地球内部含有巨大的能量,地心温度达到了6000℃。 地球通过火山、地震、地热等方法不断释放内部能量。 岩干热( hot dry rock,hdr )是地球内部热能的一种激活介质,自20世纪70年代美国los alamos国家实验室提出干热岩地热能概念以来,干热岩的定义也迅速发展,最新的《地热能
另外,考虑到客观性、科学性、可行性和经济性,干热岩的基本含义可分为广义干热岩和狭义干热岩两类。 广义干热岩被认为是流体含量少、温度为150~400℃的蓄热岩石。 狭义的干热岩必须考虑地热发电的经济性和可行性,主要指流体含量少、埋深3~8km、温度200~350℃的蓄热岩石。 其岩性主要为各种变质岩或结晶岩体,比较常见的干热岩体有黑云母片麻岩、花岗岩、花冈闪长岩等。
岩石干热的潜力是多少?
一般来说,干热岩资源是岩石中存在的热量,人们一般根据温度判断干热岩体中的资源量,岩石中存在的热量有多少? 以一边长1km的温度为200℃的高温岩体为例,其温度下降10℃释放的热量发电约1000万mwh,可以满足2000万平方米一年的建筑供暖诉求。
图干热岩中埋藏的热量
地下达到一定深度后,这样的高温岩体无处不在,干热岩资源的潜力可以说是巨大的。 目前限制干热岩的开发是第一个技术问题,但现阶段,由于技术和手段等限制,暴露于人类、开发利用的干热岩资源主要集中在浅、温度高、有开发经济价值的地下热岩体。
据保守估计,地壳中干热岩(一般指3~10 km的深度)所含的能源相当于全世界石油、天然气、煤炭所含能源的30倍。 根据中国地质调查局的评价数据,中国大陆深3~10 km的干热岩资源总量为2.5×1025 j (合856万亿吨标准煤),如果能开采2%,相当于我国全年全国不重复能源消耗总量的4400倍
中国科学院地质及地球物理研究所也评价了中国大陆深3~10 km的干热岩资源,结论是2.09×1025 j相当于715万亿吨标准煤。 相近的数字印证了我国干热岩地热资源的开发利用前景。
岩干热开发的关键技术
岩干热资源的开发主要利用增强地热系统( enhanced geothermal system,egs )提取内部热量。 强化地热系统通过水力压裂等工程手段,在地下深部低渗透性高温岩体上形成人工地热储层,长时间经济开采相当数量的热能人工地热系统。 其原理是,通过在从地表深埋到地下的干热岩体中挖掘井(回流井),关闭井后,将温度较低的水高压注入井中产生较高的压力,在岩体致密无裂缝的情况下,高压水在岩体大致垂直最小应力的方向上产生多个裂缝。
如果岩体中本来就有少量的天然节理,这些高压水就会将其展开成为更大的裂缝。 随着低温水的注入,裂缝增加、扩大、相互连通,最终形成大致面状的人工地热储层。 从回流井在合理的位置挖几口井穿过人工地热储层,这些井用于回收高温水、蒸汽,被称为生产井。
注入的水沿着裂缝运动,与周边的岩石发生热交换,产生了高温高压水和水蒸气混合物。 从贯通人工地热储层的生产井在地面采集高温蒸汽后,通过热交换及地面循环装置用于发电和综合利用。 利用后的温水再次通过回流井注入地下干热岩体,达到循环利用的目的。
加强地热系统模型
岩石干热的未来
岩石的干热是地热的未来。 在现在的节能削减和能源结构调整中,干热岩地热资源的开发成为“黑马”,发挥意想不到的作用的可能性很高。 干热岩对其他能量具有以下特征。
1 .资源量庞大,分布广泛。 (初步估计,中国陆地区3.0-10.0km深处的干热岩资源是860万亿吨标准煤燃烧释放的能量)。
2 .几乎零排放。 (没有废气、其他流体和固体废弃物,可以维持对环境最低水平的影响)
.开发系统的安全性。 (没有爆炸的危险,也不会引起毁灭性事故和伤害性污染)
4 .热能连续性好。 (在可再生能源中,只有egs可以不受季节、气候、昼夜等自然条件的影响提供不间断的电力供应)
我国干热岩储量很大,但现在的开发条件和开发技术还受到很多因素的制约,随着干热岩开发技术的成熟和深部地热开采价格的下降,相信在不久的将来这种普遍能源会被人们大量利用,造福人类
作者:马峰,王贵玲,甘浩男(地科学院水环所地科学院深部中心)
来源:长沙新闻网
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