干熱巖資源是一種什么樣的能源？它離我們的現(xiàn)實(shí)生活有多遠(yuǎn)？

干熱巖地?zé)崮苁且环N清潔可再生能源

通俗講，干熱巖資源就是存在于巖石中的熱量，被譽(yù)為“來(lái)自地球母親的溫暖”。

地球內(nèi)部蘊(yùn)含著巨大能量。地球通過(guò)火山、地震、地?zé)岬确绞?，源源不斷地釋放著?nèi)部能量。干熱巖是地球內(nèi)部熱能的一種賦存介質(zhì)，是一種不含水或蒸氣、埋深為3至10公里、溫度為150℃至650℃的致密熱巖體。在地下一定深度，這樣的高溫巖體無(wú)處不在，可以說(shuō)干熱巖資源的潛力巨大。但由于技術(shù)和手段等限制，能被人類所勘查及開(kāi)發(fā)利用的干熱巖資源主要集中在埋深較淺、溫度較高、有開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的地下熱巖體。

與傳統(tǒng)化石能源相比，干熱巖地?zé)崮苁且环N清潔可再生能源；與其他清潔能源相比，干熱巖能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定、可靠且安全的能源供應(yīng)。中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所研究員、俄羅斯自然科學(xué)院院士王貴玲介紹，保守估計(jì)，地殼中干熱巖（3至10 公里深處）所蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于全球所有石油、天然氣和煤炭所蘊(yùn)藏能量的30倍。

干熱巖資源開(kāi)發(fā)利用的原理，是通過(guò)深井將高壓水注入地下3000至6000米的干熱巖層，使其滲透進(jìn)入巖層的縫隙并吸收地?zé)崮芰?。此后，通過(guò)另一口專用深井，將巖石裂隙中的高溫通過(guò)水、汽提取到地面，再通過(guò)熱交換及地面循環(huán)裝置用于發(fā)電、供暖等綜合利用。利用后的尾水通過(guò)回灌井再次注入到地下干熱巖體中, 從而達(dá)到循環(huán)利用的目的。

干熱巖是一種沒(méi)有水或蒸汽的熱巖體，主要是各種變質(zhì)巖或結(jié)晶巖類巖體；干熱巖普遍埋藏于距地表2～6公里的深處，其溫度范圍很廣，在150～650℃之間。在學(xué)術(shù)界，干熱巖有時(shí)被稱為“熱干巖”，其英文名稱為“Hot Dry Rock”。

干熱巖的熱能賦存于巖石中，較常見(jiàn)的巖石有黑云母片麻巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖以及花崗巖小丘等（Tenzer，2001）。一般干熱巖上覆蓋有沉積巖或土等隔熱層。

干熱巖也是一種地?zé)豳Y源。但是，干熱巖是屬于溫度大于150℃的高溫地?zé)豳Y源，而且其性質(zhì)和賦存狀態(tài)有別于蒸汽型、熱水型、地壓型和巖漿型的地?zé)豳Y源。

從現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，干熱巖地?zé)豳Y源是專指埋深較淺、溫度較高、有開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的熱巖體。

一．干熱巖概念及資源分布

干熱巖概念

干熱巖是一種沒(méi)有水或蒸汽（或是含少量水而不能流動(dòng)），普遍埋藏于距地表3~10km的地層深處，溫度介于180~650℃的高溫巖體，蘊(yùn)藏在其中的熱能，就是干熱巖地?zé)崮堋?

干熱巖資源成因和分類

地殼運(yùn)動(dòng)——劇烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)減壓熔融生熱——強(qiáng)烈構(gòu)造活動(dòng)帶型

地幔熱流——地核地幔傳導(dǎo)對(duì)流生熱——沉積盆地型（地殼減薄區(qū)）

巖漿活動(dòng)——巖漿沿裂隙向淺部運(yùn)移生熱——近代火山型

地殼熱流——同位素衰變生熱——高放射性產(chǎn)熱型

干熱巖資源分布情況-世界范圍

強(qiáng)烈構(gòu)造活動(dòng)帶型:環(huán)太平洋地震帶（美國(guó)西海岸），喜瑪拉雅-印度洋板塊（中國(guó)）

板塊內(nèi)部地殼減薄區(qū)：歐洲上萊茵地塹，法國(guó)、德國(guó)

近代火山型：日本、冰島

板內(nèi)高放射性花崗巖發(fā)育區(qū)：澳大利亞

干熱巖資源分布情況-國(guó)內(nèi)

強(qiáng)烈構(gòu)造活動(dòng)帶型：青藏高原。歐亞和印度洋板塊擠壓，有侵入體和熔融體等高溫巖漿熱源。

沉積盆地型：松遼盆地、汾渭地塹等中新生代斷陷盆地的下部，沉積覆蓋層具有較高的地溫梯度，與水熱型地?zé)嵯到y(tǒng)共生。

近代火山型：分布騰沖、長(zhǎng)白山、五大連池等地區(qū)，底部巖漿活動(dòng)密切相關(guān)。

高放射性產(chǎn)熱型：東南沿海，發(fā)育許多大型的中生代酸性花崗巖類巖體。

干熱巖資源量

我國(guó)：中國(guó)地調(diào)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示中國(guó)大陸3~10km干熱巖資源總量數(shù)據(jù)顯示其總量為，為2.5×1025J（合856萬(wàn)億噸標(biāo)煤）?？偭渴俏覈?guó)油氣、煤炭總資源量的30倍。

美國(guó)：美國(guó)本土3~10km干熱巖資源總量為1.67×1025J（不含黃石公園），合572萬(wàn)億噸標(biāo)煤。

全球地?zé)豳Y源量約4900萬(wàn)億噸標(biāo)煤，中國(guó)約占全球資源量的六分之一。

干熱巖地?zé)崮軆?yōu)勢(shì)

資源豐富：3-10km內(nèi)資源總量大

分布廣泛：板緣和板內(nèi)地?zé)嵊蚨加蟹植?

青藏高原及周邊、東部第二沉降帶等地區(qū)資源尤為豐富

綠色無(wú)污染，可再生，用途廣泛

利用干熱巖地?zé)崮馨l(fā)電和梯級(jí)利用，不產(chǎn)生環(huán)境污染， 可靠性強(qiáng)： 利用系數(shù)高，能量輸出穩(wěn)定

目的：維持系統(tǒng)運(yùn)行壽命超過(guò)20年，保證出口流體的溫度和流量在運(yùn)行過(guò)程中始終滿足發(fā)電要求，保障地下?lián)Q熱效率和地面發(fā)電系統(tǒng)管路通暢。

技術(shù)：系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)技術(shù)（示蹤技術(shù)），熱儲(chǔ)動(dòng)態(tài)模擬和運(yùn)行參數(shù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化技術(shù)，發(fā)電工藝優(yōu)選技術(shù)，管路除垢阻垢技術(shù)。

三.干熱巖開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

國(guó)外EGS項(xiàng)目概況

美、法、德、英、日、澳等國(guó)家起步較早，已經(jīng)建立了25個(gè)試驗(yàn)性質(zhì)的EGS工程（歐洲15項(xiàng)，美國(guó)6項(xiàng)，澳大利亞2項(xiàng)，日本2項(xiàng)），累積發(fā)電能力約12MW。

國(guó)外EGS工程概況

深度：干熱巖2000-5000m，上部1000-3000m多為高溫水熱型。

溫度：較成功的都在180-200℃以上，最高已經(jīng)達(dá)到400℃。

熱儲(chǔ)改造對(duì)象：有天然裂縫，相對(duì)容易形成體積裂縫的地層。

成井：大量采用定向井，裸眼完井，清水、泡沫等無(wú)固相低密度鉆井液。

造儲(chǔ)：水或鹽水，不用支撐劑。注入量視規(guī)模而定；排量分為低排量長(zhǎng)期注入（3~6m3 /min），或者低排量和大排量交替注入。

監(jiān)測(cè)：多采用示蹤劑、微地震監(jiān)測(cè)和重力測(cè)量。

國(guó)內(nèi)——干熱巖的勘探開(kāi)發(fā)還處于勘察階段

干熱巖資源調(diào)查：松遼盆地，東南沿海，青海共和及貴德，四川康定等

青海共和盆地恰卜恰進(jìn)行了7口勘探井的施工，其中4口達(dá)到干熱巖標(biāo)準(zhǔn)。

貴德盆地扎倉(cāng)溝進(jìn)行了4口勘探井的施工，其中2口達(dá)到干熱巖標(biāo)準(zhǔn)。

福建漳州進(jìn)行了1口干熱巖科探井的施工

總之，盡管國(guó)際上對(duì)干熱巖研究起步較早，但由于資金、技術(shù)等限制，目前僅有幾個(gè)小規(guī)模、試驗(yàn)性質(zhì)的干熱巖（EGS ）發(fā)電示范工程，還沒(méi)有一個(gè)完全規(guī)?；?、商業(yè)化正式運(yùn)行的干熱巖（EGS）項(xiàng)目。

在目前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，實(shí)現(xiàn)高效率開(kāi)發(fā)利用干熱巖資源需借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，科研人員還需深入研究。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界已安裝的常規(guī)地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)1.3萬(wàn)兆瓦以上，而中國(guó)只有27兆瓦左右。中國(guó)上世紀(jì)90年代開(kāi)始對(duì)干熱巖資源進(jìn)行調(diào)查研究，目前干熱巖研究處在由調(diào)查評(píng)價(jià)、勘查和實(shí)踐探索階段進(jìn)入試驗(yàn)開(kāi)發(fā)階段，但大規(guī)模商業(yè)化利用還需要解決一系列技術(shù)難題。