技術(shù)人員正在開展試驗(央廣網(wǎng)發(fā) )

  央廣網(wǎng)石家莊4月29日消息(記者杜震)4月29日,由中科院廣州能源研究所與河北省煤田地質(zhì)局主辦的“超長重力熱管開采干熱巖熱能關鍵技術(shù)突破及應用示范項目”工作會議在河北省唐山市召開。從會議上獲悉,近期中科院廣州能源研究所與河北省煤田地質(zhì)局合作,在唐山海港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)馬頭營干熱巖地熱深井內(nèi)開展了超長重力熱管取熱試驗,在世界范圍內(nèi)首次實現(xiàn)中深層地熱資源的“無泵式”開采,通過開發(fā)類似“地下鍋爐”的新技術(shù),實現(xiàn)了干熱巖地熱資源開采技術(shù)的重大突破,為地熱資源利用開辟了新模式、新路徑。

  干熱巖地熱資源是國際公認的清潔能源,具有資源量大、分布廣等特點,是未來地熱資源開發(fā)利用的重要方向。2019年,河北省煤田地質(zhì)局組織實施的環(huán)渤海(唐山海港)干熱巖勘查項目,在唐山海港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)3965米深度探獲了溫度達150℃的干熱巖,實現(xiàn)了我國中東部地區(qū)干熱巖勘查的重大突破?辈榻Y(jié)果顯示,該區(qū)域4000米深度以淺,初步評估干熱巖遠景資源量,折合成標準煤約28億噸。

  據(jù)了解,目前主流的干熱巖地熱資源EGS開采技術(shù)(即增強型地熱系統(tǒng)),需要鉆探多口深井后,在地下建設人工熱儲,并將多口深井通過人工熱儲進行有效連通,此后用高壓水泵驅(qū)動水進行循環(huán)取熱。這種方式將消耗大量電能,同時還存在管道易腐蝕結(jié)垢、耗水量大等問題。因此,干熱巖地熱資源長期得不到有效開發(fā),巨大的地下寶庫難以得到有效利用。

  對此,中科院廣州能源研究所與河北省煤田地質(zhì)局合作,開發(fā)了一種全新的“無泵式”干熱巖資源開采技術(shù)——干熱巖型地熱超長重力熱管采熱技術(shù)。該技術(shù)通過向地下數(shù)千米深處的干熱巖層鉆孔中,安裝密閉的超長重力熱管,利用獨特的熱管取熱技術(shù)抽取干熱巖地熱能量。這類似在地下數(shù)千米深處建設了一個“地下超級鍋爐”,“鍋爐”的“燃料”即是干熱巖中的熱能,“鍋爐”產(chǎn)生的蒸汽通過數(shù)千米的管道自發(fā)地流向地面,此后利用蒸氣凝結(jié)所釋放的熱能進行發(fā)電、供暖,從而實現(xiàn)中深層地熱資源的高效開發(fā)利用。

  據(jù)介紹,該技術(shù)投資風險小,利用該技術(shù)能夠大幅提升采熱效率,而且無需使用水泵維持,節(jié)約了大量電能,還有效避免了管道腐蝕結(jié)垢、耗水量過大等問題,是一種高效、穩(wěn)定、運行成本低的新型干熱巖地熱資源開采方式。

  該試驗結(jié)果顯示,在地下取熱段巖石平均溫度為119°C的地熱條件下,地面獲得了溫度最高達90°C的飽和水蒸汽,持續(xù)采熱功率接近200千瓦。

  中科院廣州能源研究所先進能源系統(tǒng)實驗室主任蔣方明表示,這是世界范圍內(nèi)首次實現(xiàn)中深層地熱資源“無泵式”開采。該技術(shù)的突破,有效提升了干熱巖這種清潔能源的商業(yè)化應用潛力,也為淺層地熱資源開發(fā)利用提供了一種“只采熱、不采水”的高效解決方案。

  與會專家認為,本項成果將引領我國干熱巖地熱資源開采技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,可作為中深層地熱資源開采技術(shù)的重要示范應用成果。相關技術(shù)進一步發(fā)展成熟以后,可以在全國范圍內(nèi)推廣應用,不僅能夠取得良好的生態(tài)效益,還有望實現(xiàn)較好的經(jīng)濟效益。

  河北省煤田地質(zhì)局副局長張貴雙表示,河北省干熱巖地熱資源開發(fā)前景非常廣闊。該技術(shù)的開發(fā)利用,對于全省乃至全國開發(fā)利用清潔能源、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、打贏污染防治攻堅戰(zhàn),將發(fā)揮積極的支撐作用。