日前,河北唐山召開(kāi)“超長(zhǎng)重力熱管開(kāi)采干熱巖熱能關(guān)鍵技術(shù)突破及應(yīng)用示范項(xiàng)目”工作會(huì)議。會(huì)議上透露,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(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)馬頭營(yíng)干熱巖地?zé)嵘罹畠?nèi)開(kāi)展超長(zhǎng)重力熱管取熱試驗(yàn),首次實(shí)現(xiàn)了中深層地?zé)豳Y源“無(wú)泵式”開(kāi)采的重大技術(shù)突破。
干熱巖地?zé)豳Y源是國(guó)際公認(rèn)的清潔能源,具有資源量大、分布廣等特點(diǎn),是未來(lái)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用的重要方向。2019年,河北省煤田地質(zhì)局組織實(shí)施的環(huán)渤海(唐山海港)干熱巖勘查項(xiàng)目,在唐山海港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)3965米深度探獲了溫度達(dá)150℃的干熱巖,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)中東部地區(qū)干熱巖勘查的重大突破。勘查結(jié)果顯示,該區(qū)域4000米深度以淺,初步評(píng)估干熱巖遠(yuǎn)景資源量,折合成標(biāo)準(zhǔn)煤約28億噸。
據(jù)了解,目前主流的干熱巖地?zé)豳Y源EGS開(kāi)采技術(shù)(即增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)),需要鉆探多口深井后,在地下建設(shè)人工熱儲(chǔ),并將多口深井通過(guò)人工熱儲(chǔ)進(jìn)行有效連通,此后用高壓水泵驅(qū)動(dòng)水進(jìn)行循環(huán)取熱。這種方式將消耗大量電能,同時(shí)還存在管道易腐蝕結(jié)垢、耗水量大等問(wèn)題。從而導(dǎo)致投資風(fēng)險(xiǎn)大、運(yùn)行成本高、難以上規(guī)模、商業(yè)化營(yíng)運(yùn)困難等問(wèn)題。因此,干熱巖地?zé)豳Y源長(zhǎng)期得不到有效開(kāi)發(fā),巨大的地下寶庫(kù)難以得到有效利用。
對(duì)此,中科院廣州能源研究所與河北省煤田地質(zhì)局合作,開(kāi)發(fā)了一種全新的“無(wú)泵式”干熱巖資源開(kāi)采技術(shù)——干熱巖型地?zé)岢L(zhǎng)重力熱管采熱技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)向地下數(shù)千米深處的干熱巖層鉆孔中,安裝密閉的超長(zhǎng)重力熱管,利用獨(dú)特的熱管取熱技術(shù)抽取干熱巖地?zé)崮芰?。這類似在地下數(shù)千米深處建設(shè)了一個(gè)“地下超級(jí)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(guò)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(jìn)行發(fā)電、供暖,從而實(shí)現(xiàn)中深層地?zé)豳Y源的高效開(kāi)發(fā)利用。
專家認(rèn)為,該項(xiàng)成果將引領(lǐng)我國(guó)中深層地?zé)豳Y源開(kāi)采技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,可作為中深層地?zé)豳Y源開(kāi)采技術(shù)的重要示范應(yīng)用成果。相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展成熟以后可以在全國(guó)范圍內(nèi)推廣應(yīng)用,不僅能夠取得良好的生態(tài)效益,還有望實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益。
“新技術(shù)突破亦為中淺層水熱型地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)提供了一種新的解決方案。因?yàn)?lsquo;只取熱、不取水’、‘無(wú)泵’,新方案環(huán)保高效而且運(yùn)行成本低。”中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所先進(jìn)能源系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室主任蔣方明說(shuō)。