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干热岩是什么？

干热岩是一种新兴地热能源，一般温度大于200℃，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体（致密不透水）的高温岩体。

主要是各种变质岩或结晶岩体，赋存状态有蒸汽型、热水型、地压型、岩浆型的地热资源。较常见的干热岩有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩等。

干热岩型地热资源是专指埋藏较深，温度较高，有开发经济价值的热岩体，存量巨大。

中国首次发现大规模可利用干热岩资源于青海省共和盆地。青藏高原南部约占我国大陆地区干热岩总资源量的1/5。

干热岩发电系统

目前，人们对干热岩的开发利用，主要是发电。利用干热岩发电技术可大幅降低温室效应和酸雨对环境的影响，且不受季节、气候制约。而且将来利用干热岩发电的成本仅为风力发电的一半，只有太阳能发电的十分之一。

人类又该如何获取它呢？

这主要分为以下几个步骤：

1. 从地表向干热岩中打一口“注入井”；

2. 封闭井孔，并向里面高压注入低温水；

3. 极高的水压迫使岩层出现裂缝，逐渐形成一个面状的热储构造；

4. 再从地表向下钻几个“生产井”，它们可以将蒸汽和高温水回收到地面；

5. 利用这些高温蒸汽就可以供暖或者发电，剩余的温水会通过注入井返回到干热岩中，从而实现能源的循环利用。

干热岩发电的基本原理是：通过深井将高压水注入地下2000～6000米的岩层，使其渗透进入岩层人工压裂造出的缝隙并吸收地热能量；再通过另一个专用深井（相距约200～600米左右）将岩石裂隙中的高温水、汽提取到地面；取出的水、汽温度可达150～200℃，通过热交换及地面循环装置用于发电；冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。整个过程都是在一个封闭的系统内进行。

第二种模式是英国卡门波矿产学校提出的“天然裂隙模式”，即较充分的利用地下已有的裂隙网络。已有的裂隙虽然一方面阻止了人工高压注水裂隙的发育，但另一方面当人工注水时，原先的裂隙会变宽或错位更大，增强了裂隙间的透水性。在这种模式下，可进行热交换的水量更大，而且热量交换更充分。

地热双工质循环发电系统

人类又该如何获取它呢？

这主要分为以下几个步骤：

1. 从地表向干热岩中打一口“注入井”；

2. 封闭井孔，并向里面高压注入低温水；

3. 极高的水压迫使岩层出现裂缝，逐渐形成一个面状的热储构造；

4. 再从地表向下钻几个“生产井”，它们可以将蒸汽和高温水回收到地面；

5. 利用这些高温蒸汽就可以供暖或者发电，剩余的温水会通过注入井返回到干热岩中，从而实现能源的循环利用。

干热岩供暖系统

干热岩因其得天独厚的较高温度，一旦成功开采出来，将是冬季供暖的良好热源。但因其造价较高，对于面积较小的建筑供暖，高昂的成本是一般人难以承受的。因此，用干热岩技术来进行集中供暖是比较合适的选择。

如我国陕西四季春清洁热源股份有限公司的干热岩供热技术，目前已成功在陕西省内进行了商业应用。

干热岩供热技术虽然优点众多，但目前在市场推广应用中也还存在着部分困难和问题：一是该技术为新技术，缺乏相关的政策、法规、技术标准等支撑。二是由于该技术在社会上应用较少，希望得到土地、水务、市政、物价等有关部门的认可和支持。

我国的干热岩资源

相关专家介绍，青藏高原在隆升过程中形成了一系列地热资源。从2014年时了解的干热岩地热资源区域分布看，青藏高原南部占中国大陆地区干热岩总资源量的20.5%，资源量巨大且温度最高。

青海地勘人员在共和盆地成功钻获温度高达153℃的干热岩。这是我国首次发现大规模可利用干热岩资源。该资源属清洁能源，可用于地热发电。

共和盆地位于青藏高原腹地，这次钻获的干热岩资源具有埋藏浅、温度高、分布范围广的特点，填补了我国一直没有勘查发现干热岩资源的空白。据青海省水文地质工程地质环境地质调查院专家介绍，在共和盆地钻获的干热岩致密不透水，1600米以下无地下水分布迹象，符合干热岩的特征条件。该岩体在共和盆地底部广泛分布，钻孔控制干热岩面积达150平方公里以上，干热岩资源潜力巨大。有关专家称，青藏高原在隆升过程中形成了一系列地热资源，从干热岩地热资源区域分布看，青藏高原南部约占我国大陆地区干热岩总资源量的1/5，资源量巨大。

干热岩优点

（1）无温室气体排放。基于干热岩资源利用的新式发电系统不燃烧化石燃料，因此不会排放温室气体二氧化碳和其他污染物。

（2）干热岩可循环利用。冷水变热后可能最终会使岩石温度降低到20℃左右，因此一处干热岩发电站可能只能连续工作20年左右。但是，这个热储库关闭后，地心的炽热岩浆会重新加热这些岩石。几十年后，这些热岩就能再次被用于发电。而且，在关闭期间，发电站可以得到充分的维修和技术升级，为下次发电做好准备，实现周期性循环发电。

（3）干热岩储量丰富。开采使用干热岩，可满足人类长期使用需要。麻省理工学院一份研究表明，只要开发地球上3~10公里深度中2%的干热岩资源储量，就能产生2×1020EJ能量，是美国2005年全年能耗总量的2800倍。也有专家保守估计，地壳中距地表3~10公里深处的干热岩所蕴含的能量相当于全球石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的30倍。

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