① 開采乾熱岩有哪些難點,中國能利用乾熱岩么
今年對於能源領域,真是一個不安寧的一年。一會兒可燃冰大熱,說是將來可以取代石油的清潔能源,一會又說發現了乾熱岩,媲美17萬億噸煤,國家也來湊熱鬧,各國都放言二三十年內,燃油車將被電車取代,諸如此類……其實這些資源的勘探固然取得了很大的進步,但事實是仍未取得突破性進展,要達到商業化應用,也遠達不到新聞媒體標題的「吹捧」。
什麼是乾熱岩資源
乾熱岩,說白了也是傳統地熱能的一種,只不過換了個說法,讓大家感覺耳目一新。地熱能大部分是來自地球深處的可再生性熱能,它起於地球的熔融岩漿和放射性物質的衰變,按照其儲存形式,地熱資源可分為蒸汽型、熱水型、地壓型、乾熱岩型和熔岩型5大類。乾熱岩則是一般溫度大於200℃,埋深數千米,內部不存在流體或僅有少量地下流體(緻密不透水)的高溫岩體。
開發乾熱岩資源的原理是從地表往乾熱岩中打一眼井(注入井),封閉井孔後向井中高壓注入溫度較低的水,然後加壓,將儲層岩石壓裂,同時在注水井周圍部署采出井,通過注入冷水,采出熱水,將熱量帶出。帶出來的熱量可以用於發電(最主要的方式)或其他循環利用。
今年在青海鑽獲的乾熱岩資源具有埋藏淺、溫度高、分布范圍廣的特點,填補了我國一直沒有勘查發現乾熱岩資源的空白。從乾熱岩地熱資源區域分布看,青藏高原南部約占我國大陸地區乾熱岩總資源量的1/5。
開采乾熱岩的難點
要開發乾熱岩資源需要人工熱儲壓裂等多種關鍵技術的支持,因此乾熱岩資源距離開發還有較長的路要走。比如,開發乾熱岩地熱資源需要深井鑽探,鑽打高溫岩體鑽頭的耐熱度需要達到350℃。另外,在實際工作中需要應用防斜鑽井技術,這將增加開發過程中的難度和生產費用。目前,我國在鑽井、壓裂、微地震監測、數值模擬等方面的技術雖然有了較大提升,但在建立乾熱岩開發利用技術體系方面還面臨很多瓶頸,如高溫科學鑽探技術、大面積人工熱儲壓裂技術、人工熱儲裂隙跟蹤技術等關鍵技術研究還需要進一步加大力度。
乾熱岩的開發利用,需要藉助大量水的循環,每次提取地熱資源時,都要給地下岩石水庫注水,在循環過程中還要對流失的水不斷補充。因此,充足的水源供應是開發利用熱干岩的一項重要條件。當然,目前也有專家正在研究用超臨界的二氧化碳作為循環液。這種方法可以避免水溶液注入可能產生的一系列問題,同時實現二氧化碳的資源化。不過,這項研究才剛剛起步,仍有不少技術難題有待解決。
其實,從1904年義大利托斯卡納的拉德瑞羅第一次用地熱驅動0.75馬力的小發電機投入運轉,並建造了第一座500千瓦的小型地熱電站算起,地熱發電至今已有超過百年的歷史了。如今,紐西蘭、菲律賓、美國、日本等國都先後投入到地熱發電的大潮中。其中,美國地熱發電的裝機容量居世界首位。進行乾熱岩發電研究的還有英國、法國、德國和俄羅斯,但迄今尚無大規模應用。
與國外上世紀70年代開始開展乾熱岩勘查與開發利用相比,我國對乾熱岩的開發利用相對較晚,因此實現大規模開發需要更多的投入,才能達到或趕超國際先進水平。
應該說,乾熱岩是頁岩氣、煤層氣、頁岩油、太陽能熱發電、地熱能利用、海洋能發電等未來國家重點發展支持能源項目中的一個,雖然潛力巨大,但商業化進程依然緩慢。
② 什麼是乾熱岩
乾熱岩(HDR),也稱增強型地熱系統(EGS),或稱工程型地熱系統,是一般溫度大於200℃,埋深數千米,內部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫岩體。這種岩體的成分可以變化很大, 絕大部分為中生代以來的中酸性侵入岩, 但也可以是中新生代的變質岩, 甚至是厚度巨大的塊狀沉積岩。乾熱岩主要被用來提取其內部的熱量, 因此其主要的工業指標是岩體內部的溫度。
中國首次發現大規模可利用乾熱岩資源於青海省共和盆地。青藏高原南部約占我國大陸地區乾熱岩總資源量的1/5。
2019年在山東省日照市和威海市的部分區域發現乾熱岩富存區,資源量總計相當於188億噸標准煤。
③ 與太陽能相比,熱干岩開發的突出優勢是什麼
就是成本更低
④ 地熱資源
地熱資源英文名稱:geothermal resources定義1:在可以預見的未來時間內能夠經濟開發和利用的地球內部熱能資源。包括地熱流體及其有用部分。所屬學科:電力(一級學科);可再生能源(二級學科)定義2:在當前和可預見的未來,能夠經濟合理地開發利用的地殼岩石中的熱能包括地熱流體中的熱能及其伴生的有用成分。所屬學科: 資源科技(一級學科);能源資源學(二級學科)
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地熱資源
地熱能是指貯存在地球內部的可再生熱能,一般集中分布在構造板塊邊緣一帶,起源於地球的熔融岩漿和放射性物質的衰變。全球地熱能的儲量與資源潛量十分巨大,每年從地球內部傳到地面的熱能相當於100PW·h,但是地熱能的分布相對比較分散,因此開發難度很大。由於地熱能是儲存在地下的,因此不會受到任何天氣狀況的影響,並且地熱資源同時具有其它可再生能源的所有特點,隨時可以採用,不帶有害物質,關鍵在於是否有更先進的技術進行開發。目前地熱能在全球很多地區的應用相當廣泛,開發技術也在日益完善。
目錄
地熱能的用途
開發價值展開
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地熱能的用途
對於地熱能的利用,包括將低溫地熱資源用於浴池和空間供熱以及用於溫室、熱力泵和某些熱處理過程的供熱,同時還可以利用乾燥的過熱蒸汽和高溫水進行發電,利用中等溫度水通過雙流體循環發電設備發電等,目前這些地熱能的開發應用技術已經逐步成熟,而且對從乾燥的岩石中和從地熱增壓資源及岩漿資源中提取地熱能的有效方法進行研究可以進一步提高地熱能的應用潛力,但是目前地熱能的勘探和提取技術還有待改進。
發達國家在對地熱能的利用方面已經獲得了較好的經濟收益。利用地熱進行供暖,既緩減能源壓力,同時將很大程度地減少由燃油和煤炭供暖所造成的空氣污染。在全球國家中,德國始終積極發展本國的可再生能源。目前德國是全球利用風能最多的國家,風力和太陽能發電已經迅速地發展,但基於環保因素的考慮,德國又在積極開發地熱資源,並大力興建地熱發電廠,從地層深處汲取攝氏98度的熱水進行發電。研究表明,利用地熱發電的總潛力相當於德國年需電量的600倍,另外還有相當於需求量1.5倍的供暖潛能。而法國也在根據熱干岩石的原理建造發電站,並生產出巨大的電能以滿足經濟發展與生活的需求。
編輯本段
開發價值
特點
在地熱能源的開發和技術轉讓方面未來的發展空間與潛力巨大,但由於利用地熱能源進行發電的成本較高,因此亟需進行更多的技術研究以解決這一問題。我們相信隨著對地熱資源的不斷開發與研究,地熱能源必將成為繼水力、風力和太陽能之後又一種重要的新能源。
分布
地熱資源世界上最古老的能源之一。據測算,地球內部的總熱能量,約為全約煤炭儲量的1.7億倍。每年從地球內部經地表散失的熱量,相當於1000億桶石油燃燒產生的熱量。
地球本身象一個大鍋爐,深部蘊藏著巨大的熱能。在地質因素的控制下,這些熱能會以熱蒸汽、熱水、乾熱岩等形式向地殼的某一范圍聚集,如果達到可開發利用的條件,便成了具有開發意義的地熱資源。
地熱資源按溫度可分為高溫、中溫和低溫三類。溫度大於150℃的地熱以蒸汽形式存在,叫高溫地熱;90℃—150℃的地熱以水和蒸汽的混合物等形式存在,叫中溫地熱;溫度大於25℃、小於90℃的地熱以溫水(25℃—40℃)、溫熱水(40℃—60℃)、熱水(60℃—90℃)等形式存在,叫低溫地熱。高溫地熱一般存在於地質活動性強的全球板塊的邊界,即火山、地震、岩漿侵入多發地區,著名的冰島地熱田、紐西蘭地熱田、日本地熱田以及我國的西藏羊八井地熱田、雲南騰沖地熱田、台灣大屯地熱田都屬於高溫地熱田。中低溫地熱田廣泛分布在板塊的內部,我國華北、京津地區的地熱田多屬於中低溫地熱田。
來源
關於地熱的來源,有多種假說。一般認為,地熱主要來源於地球內部放射性元素蛻變放熱能,其次是地球自轉產生的旋轉能以及重力分異、化學反應,岩礦結晶釋放的熱能等。在地球形成過程中,這些熱能的總量超過地球散逸的熱能,形成巨大的熱儲量,使地殼局部熔化形成岩漿作用、變質作用。
現已基本測算出,地核的溫度達6000°C,地殼底層的溫度達900-1000°C,地表常溫層(距地面約15米)以下約15公里范圍內,地溫隨深度增加而增高。地熱平均增溫率約為3°C/100米。不同地區地熱增溫率有差異,接近平均增溫率的稱正常溫區,高於平均增溫率的地區稱地熱異常區。地熱異常區是研究、開發地熱資源的主要對象。地殼板塊邊沿,深大斷裂及火山分布帶等,是明顯的地熱異常區。
普查勘探地熱資源,一般採用地表地熱調查、鑽探和各種物探方法。近年來紅外線遙感技術在勘查中取得顯著效果。
開采對象
20世紀末,地熱資源的開采對象,主要是埋藏淺、熱儲量大、有流體(地下水或人工灌水)把熱能傳引到地表的濕地熱田。乾熱岩地熱資源和低溫濕地熱田的開發利用處在研究試驗階段。
中國的地熱資源豐富,有悠久開采歷史,以往主要利用溫泉洗浴治病。1970年後,在廣東豐順、河北懷來、天津和西藏等地曾進行地熱發電、建築物採暖、農業溫室採暖、溫水育種、灌溉等多方面試驗性開發工作,取得一定成果。
⑤ 我國發現的新能源乾熱岩是一種什麼樣的能源呢
我們都知道,自從進入工業化之後,人類就離不開賴以生存的能源了。我們生活中各方面都離不開能源的消耗,不過很多能源都是我們使用完後不可再生的,因此新能源的開發以及利用,也成為了全世界人們最關注的問題,事關我們以後的發展以及我們後代的生存。
當然,我們國家也不例外,因為我們是個人口大國,對於很多能源的需求以及消耗都非常大。每個國家在發展當中都要有能源以及資源的支持,這就是每個國家發展的重要支柱。我們國家在經濟快速發展期間,尋找新的能源也是非常重要的,因為也不能一直靠著進口,花費實在是太大。
有一句話說得非常好,千裏海岸線,一幅山水畫,走遍四海,還是威海。威海的海島眾多,擁有著近千公里的海岸線,歷史文化底蘊更是深厚,境內的森林覆蓋率達到了40%左右。大家若是真的想來這里旅遊的話,那麼劉公島、乳山銀灘以及赤山風景區等等都是不容錯過的景點。此外,威海連續好幾年都上榜了中國最宜居的城市,並且宜居指數相當高。
⑥ 新中國三大科技發明
1、熱干岩開采
北京時間2017年9月6日,中國國土資源部地質調查局,在我國青海正式宣布:日前我國科學家,在青海共和盆地3705米深處,鑽獲236℃的高溫乾熱岩體。
這是我國首次鑽獲溫度最高的乾熱岩體,實現了我國乾熱岩勘查的重大突破。這是一項全新的資源誕生了,比煤炭、石油高效幾十倍!不影響環境,說白了就是把地球裡面地熱開發出來,永遠可以利用。
2、沙漠的低成本土壤改良
重慶交通大學力學教授易志堅科研團隊首次發現並定義了土壤顆粒間存在萬向約束,正是這種約束使土壤施以溫和的力"抱住"植物根系,維持植物穩定,並且保水、保肥和透氣。而沙顆粒間不具備這種約束,找到了萬向約束,就找到了沙子向土壤轉換的密碼。
經過4年實驗,科研團隊研發出一種環保高效的萬向約束引入方式向沙中添加一種植物性纖維黏合劑。經過改造,"一盤散沙"就能獲得與自然土壤一樣的生態-力學屬性。 易志堅說,這項技術可實現土壤沙化的逆過程,有望將沙漠"土壤化",成為植物生長的理想載體。
3、袁隆平教授主持的海水,鹽鹼地水稻種植
海水稻已經在試種,將以最快的時間普及到全國。袁隆平院士表示,海水稻只要達到上億畝,可以多養活幾百萬的人口。所以海水和鹽鹼地真的能種植水稻了,而這背後是科研隊伍的默默努力和奉獻。特別是袁隆平和陳日勝教授的話「搞研究必須在中國」都無不體現了中國的民族氣節。
(6)熱干岩擴展閱讀
熱干岩型地熱資源是蘊藏在熱干岩體中的地熱資源,儲熱岩體中不存在熱水和蒸氣。其溫度可達到數百攝氏度,但是由於地表缺乏大氣降水,或者因為其本身的透水能力太差,不能形成水熱型地熱資源,而岩體所蘊藏的大量熱能目前還難以直接利用。
根據地溫梯度值可將熱干岩型地熱資源分為:高級80℃/千米,中級50℃/千米,低級30℃/千米。將熱干岩體轉化為水熱型地熱田,叫人工激發。人工激發方法很多,如高壓水力破碎,化學爆炸破碎,甚至利用地下核爆炸,人為地使熱干岩體產生透水裂隙。
然後通過鑽孔將地表水送入其中汽化,再通過另一鑽孔引出蒸氣而後利用,這個過程就叫熱干岩體激發。地球熱能主要寓存於熱干岩體之中。通過熱干岩體激發形成的水熱型地熱田,稱人工地熱田。
⑦ 乾熱岩採暖的缺點
缺點:
1、需要的資金較多。
2、用電消耗比較大。
賦存於地球內部岩土體、流體和岩漿體中,能夠為人類開發和利用的熱能。 乾熱岩:不含或僅含少量流體,溫度高於180攝氏度,其熱能在當前技術經濟條件下可以利用的岩體。
增強地熱系統(EGS):也稱工程地熱系統,為利用工程技術手段開采乾熱岩地熱能或強化開采低孔滲性熱儲地熱能而建造的人工地熱系統。
資源開發:
開發乾熱岩資源的原理是從地表往乾熱岩中打一眼井(注入井),封閉井孔後向井中高壓注入溫度較低的水,產生了非常高的壓力。在岩體緻密無裂隙的情況下,高壓水會使岩體大致垂直最小地應力的方向產生許多裂縫。
若岩體中本來就有少量天然節理, 這些高壓水使之擴充成更大的裂縫。當然, 這些裂縫的方向要受地應力系統的影響。隨著低溫水的不斷注入, 裂縫不斷增加、擴大,並相互連通。
最終形成一個大致呈面狀的人工乾熱岩熱儲構造。在距注入井合理的位置處鑽幾口井並貫通人工熱儲構造,這些井用來回收高溫水、汽, 稱之為生產井。
以上內容參考:網路-乾熱岩
⑧ 什麼是乾熱岩
乾熱岩是一種新興地熱能源,是一般溫度大於200℃,埋深數千米,內部不存在流體或僅有少量地下流體(緻密不透水)的高溫岩體。存量巨大。
⑨ 熱岩是什麼
乾熱岩是一種沒有水或蒸汽的熱岩體,主要是各種變質岩或結晶岩類岩體;乾熱岩普遍埋藏於距地表2~6公里的深處,其溫度范圍很廣,在150~650℃之間。在學術界,乾熱岩有時被稱為「熱干岩」,其英文名稱為「Hot Dry Rock」。
乾熱岩的熱能賦存於岩石中,較常見的岩石有黑雲母片麻岩、花崗岩、花崗閃長岩以及花崗岩小丘等(Tenzer,2001)。一般乾熱岩上覆蓋有沉積岩或土等隔熱層。
乾熱岩也是一種地熱資源。但是,乾熱岩是屬於溫度大於150℃的高溫地熱資源,而且其性質和賦存狀態有別於蒸汽型、熱水型、地壓型和岩漿型的地熱資源。
從現階段來說,乾熱岩地熱資源是專指埋深較淺、溫度較高、有開發經濟價值的熱岩體。