干热岩地热资源：即将是能源结构调整中的“黑马”

地大热能地热能+多能互补新闻网讯：干热岩作为一种地热资源，在目前节能减排和新一轮的能源结构调整中，对于干热岩地热资源的开发极有可能成为“黑马”，发挥意想不到的作用。

最早对干热岩进行研究的国家是美国。

1974年, 美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室在美国新墨西哥州的芬顿山钻了第一眼深井, 拉开了干热岩研究的序幕。

1987年, 法、德、英三国共同参与在法国的苏尔士地区开展了规模较大的干热岩生产实验研究,使干热岩资源开发技术逐步趋于成熟，该工程目前仍在运行。

90年代，干热岩技术已进入了实际应用阶段，日本科学家取得了比较好的成绩。1996年, 肘折地区已开始发电运行。

另外，世界上许多其他国家，如澳大利亚、新西兰、瑞士、俄罗斯等，也在90年代开始了干热岩的预研究与开发的技术准备工作。

美国对干热岩的研究

定义：美国科学家根据芬顿山的干热岩研究工作认为干热岩是埋藏于距地面2-3km以下、无裂隙、无流体、自然温度达于200℃的岩体。

美国芬登山项目研究与开发经历了两个主要阶段，分别针对深度为2800ｍ和3500ｍ两个独立的干热岩储层。

最深钻孔达4500m ，岩体温度为330℃，热交换系统深度为3600m，发电量由最初的3MW 到最后的10MW。

第一段: 2.7-2.9 km: 180-200°C

第二段: 3.5-4.2 km: 240-310°C

政策支持

美国能源部推出了一项“地热技术和发展行动计划”（GTP），用于推动地热能的勘探和开发。仅在2008年，美国能源部就为地热能开发筹集了3.68亿美元的资金。在庞大的GTP计划中包含数十个技术项目，其中，又以“增强地热系统（EGS）”是最为主要的发展目标。

日本对干热岩的研究

定义：日本科学家根据肘折地区的干热岩研究工作认为只要岩体的温度达到200℃，埋藏深度合理，内含流体不是太多（或者没有）能用干热岩技术来提取岩体中的热量，就把这种岩体称为干热岩。

1990 年，在日本的肘折地区进行了干热岩试验，称为“肘折工程”，目的是研究适合于干热岩发电的关键技术。

先后钻探了HDR-1, HDR-2, HDR-3等生产井，井间距为50-130m。

在1991年进行了一个注入井与3个生产井的综合地下水循环实验，在90天循环实验中，生产水温度为150-190℃。流体回收率为78%。

利用双工质循环发电130 kW 。

法国对干热岩的研究

定义：欧洲一些科学家根据法国干热岩研究认为，埋藏于地面1km以下，温度大于200℃的岩体就可称为干热岩。条件无需过于严格。

1986 年法国、德国在苏尔士开展岩体热能利用项目。

第一阶段（1987～1992年）钻了两个2000m的浅井，对花岗岩上部进行了测试。

第二阶段（1992～1999年），对深度3-3.5km温度达到160 ℃的双井热储系统继续了激发。

第三阶段（1999～2009年）对深度4—4.5km温度达到200 ℃的三井热储系统继续了激发。

第四阶段（2009～2008年）循环发电，评价了4-4.5km储层的长期性能。发电量达到1.5MW。

澳大利亚对干热岩的研究

2003年，“地球动力”公司在南澳大利亚Cooper盆地的沙漠中，钻探出了2个深度达4500m的深孔。

2008年，又完成了钻孔“Habanero-3”并进行钻孔流动试验。

2009年1月，建成一座1000kW 的示范电站，专为建站地点的小镇供电。准备3年后再钻9眼深井，建成一座5万kW的干热岩发电站。

到2016年支持大约1万MW的发电能力。

干热岩的赋存

干热岩的热能赋存于各种变质岩或结晶岩类岩体，较常见的岩石有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩等。一般于热岩上覆盖有沉积岩或土等隔热层。

干热岩主要被用来提取其内部的热量, 因此其主要的工业指标是岩体内部的温度。

干热岩的发展优势，资源量巨大、分布广泛。

初步估算，我国陆区3.0-10.0km深处干热岩资源为860万亿吨标准煤燃烧所释放的能量几乎为零排放。无废气和其他流体或固体废弃物，可维持对环境最低水平的影响。开发系统安全。没有爆炸危险，更不会引起灾难性事故或伤害性污染热能连续性好。在可再生能源中，只有EGS可以提供不间断的电力供应，不受季节、气候、昼夜等自然条件的影响。