干熱巖科普資料

干熱巖科普近日，《中國(guó)國(guó)土資源報(bào)》一則有關(guān)《我國(guó)第一口干熱巖科學(xué)鉆探深井開(kāi)鉆》的新聞引起了人們的廣泛關(guān)注。

5月21日，由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局組織實(shí)施的我國(guó)首個(gè)干熱巖科學(xué)鉆探深井，在福建省漳州龍海市東泗鄉(xiāng)清泉林場(chǎng)開(kāi)鉆，鉆探深度將達(dá)4000米，這標(biāo)志著我國(guó)干熱巖勘查開(kāi)發(fā)進(jìn)入實(shí)踐探索階段。據(jù)悉，實(shí)施干熱巖科學(xué)鉆探，在我國(guó)尚屬首次。那究竟什么是干熱巖？干熱巖有什么用途？本期，小編給您簡(jiǎn)略介紹一些有關(guān)干熱巖的知識(shí)。

一、干熱巖的定義和特點(diǎn)

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，埋藏于距地表2～6公里的深處，其溫度范圍很廣，在150～350℃之間。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)巖等。一般干熱巖上覆蓋有沉積巖等隔熱層。

圖一地球內(nèi)部推測(cè)溫度分布曲線

干熱巖是一種地?zé)豳Y源。在學(xué)術(shù)界，干熱巖有時(shí)被稱為“熱干巖”，其英文名稱為“HotDryRock”。干熱巖的分布幾乎遍及全球，用一些科學(xué)家的話說(shuō)，它是無(wú)處不在的資源。從理論上說(shuō)，隨著地球向深部的地?zé)嵩鰷?，任何地區(qū)達(dá)到一定深度都可以開(kāi)發(fā)出干熱巖，因此干熱巖又被稱為是無(wú)處不在的資源。但就現(xiàn)階段來(lái)看，由于技術(shù)和手段等限制，干熱巖資源專指埋深較淺、溫度較高、有開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的熱巖體。目前干熱巖開(kāi)發(fā)利用潛力最大的地方，是新火山活動(dòng)區(qū)，或地殼已經(jīng)變薄的地區(qū)，這些地區(qū)主要位于全球板塊或構(gòu)造地體的邊緣。

二、干熱巖的用途

1、干熱巖可用于發(fā)電

目前，人們對(duì)干熱巖的開(kāi)發(fā)利用，主要是發(fā)電。利用干熱巖發(fā)電技術(shù)可大幅降低溫室效應(yīng)和酸雨對(duì)環(huán)境的影響，且不受季節(jié)、氣候制約。而且將來(lái)利用干熱巖發(fā)電的成本僅為風(fēng)力發(fā)電的一半，只有太陽(yáng)能發(fā)電的十分之一。

干熱巖發(fā)電的基本原理是：通過(guò)深井將高壓水注入地下2000～6000米的巖層，使其滲透進(jìn)入巖層人工壓裂造出的縫隙并吸收地?zé)崮芰浚辉偻ㄟ^(guò)另一個(gè)專用深井（相距約200～600米左右）將巖石裂隙中的高溫水、汽提取到地面；取出的水、汽溫度可達(dá)150～200℃，通過(guò)熱交換及地面循環(huán)裝置用于發(fā)電；冷卻后的水再次通過(guò)高壓泵注入地下熱交換系統(tǒng)循環(huán)使用。整個(gè)過(guò)程都是在一個(gè)封閉的系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行。

（1）

（2）圖二干熱巖發(fā)電原理圖

采熱的關(guān)鍵技術(shù)是在不滲透的干熱巖體內(nèi)形成熱交換系統(tǒng)。試驗(yàn)中，常用的地下熱交換系統(tǒng)的模式主要有三種。

8、瑞典的干熱巖利用介紹

位于瑞典西海岸的Fjallbacka，在1984年就被設(shè)立為野外試驗(yàn)地，用于干熱巖地下熱交換系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究，解決地質(zhì)學(xué)與水文地質(zhì)學(xué)問(wèn)題。最初，這里鉆了深度分別為200米、500米和70米的三口井，用于描繪預(yù)想中地下熱交換系統(tǒng)的特征。

四、我國(guó)干熱巖的分布及開(kāi)發(fā)利用進(jìn)程

我國(guó)地?zé)豳Y源豐富，經(jīng)科學(xué)測(cè)算，中國(guó)大陸3千米至10千米深處干熱巖資源總計(jì)為2.09×1017艾焦耳，合7.149×1014噸標(biāo)準(zhǔn)煤，若按2%可開(kāi)采資源量計(jì)算，相當(dāng)于中國(guó)大陸2010年能源消耗總量的4400倍。從區(qū)域分布上看，青藏高原南部占中國(guó)大陸地區(qū)干熱巖總資源量的20.5%，溫度也最高；其次是華北(含鄂爾多斯盆地東南緣的汾渭地塹)和東南沿海中生代巖漿活動(dòng)區(qū)(浙江、福建、廣東)，分別占總資源量的8.6%和8.2%；東北(松遼盆地)占5.2%；云南西部干熱巖溫度較高，但面積有限，占總資源量的3.8%。

據(jù)國(guó)土資源部地?zé)針I(yè)務(wù)中心籌備辦公室主任、地?zé)嵫芯渴抑魅瓮踬F玲介紹，國(guó)內(nèi)對(duì)干熱巖的接觸始于上個(gè)世紀(jì)90年代，中國(guó)國(guó)家地震局地殼應(yīng)力研究所和日本中央電力研究所在北京房山區(qū)合作進(jìn)行了干熱巖發(fā)電的研究試驗(yàn)工作。

2012年，國(guó)家“863”計(jì)劃支持了《干熱巖熱能開(kāi)發(fā)與綜合利用技術(shù)》項(xiàng)目啟動(dòng)，中國(guó)開(kāi)始了干熱巖開(kāi)發(fā)利用的關(guān)鍵技術(shù)研究。此后，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地?zé)豳Y源調(diào)查研究中心編制了《全國(guó)干熱巖勘查與開(kāi)發(fā)示范實(shí)施方案》，計(jì)劃在掌握全國(guó)干熱巖資源與潛力的基礎(chǔ)上，找出優(yōu)先開(kāi)發(fā)靶區(qū)，建立干熱巖勘查示范基地，形成我國(guó)干熱巖勘查開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)體系，推進(jìn)我國(guó)干熱巖技術(shù)商業(yè)化。

按照《全國(guó)干熱巖勘查與開(kāi)發(fā)示范實(shí)施方案》，我國(guó)將評(píng)價(jià)全國(guó)干熱巖資源與潛力，找出優(yōu)先開(kāi)發(fā)靶區(qū)，建立干熱巖勘查示范基地，形成我國(guó)干熱巖勘查開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)體系，推進(jìn)我國(guó)干熱巖技術(shù)商業(yè)化。這些目標(biāo)分三個(gè)階段完成：

2013～2015年是第一個(gè)階段。這個(gè)階段將評(píng)價(jià)重點(diǎn)地區(qū)干熱巖資源數(shù)量與品級(jí)，圈定干熱巖靶區(qū)，初步建立干熱巖勘查開(kāi)發(fā)試驗(yàn)研究基地。

第二階段是“十三五”的5年。要評(píng)價(jià)出全國(guó)干熱巖資源的潛力，圈定出一批勘查開(kāi)發(fā)利用靶區(qū)，實(shí)現(xiàn)干熱巖示范工程發(fā)電，并形成我國(guó)干熱巖勘查開(kāi)發(fā)指導(dǎo)方案。

而“十三五”之后的第三個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)干熱巖發(fā)電的商業(yè)性運(yùn)營(yíng)，不僅發(fā)電成本降低，還建立起一套自有的干熱巖開(kāi)發(fā)方法體系。

2013年底，國(guó)土資源部專門成立的中國(guó)地調(diào)局地?zé)豳Y源調(diào)查研究中心，為示范工程的開(kāi)展提供了堅(jiān)實(shí)的團(tuán)隊(duì)支撐。截至目前，我國(guó)已初步篩選出干熱巖勘查開(kāi)發(fā)的幾大重點(diǎn)區(qū)域：東南沿海地區(qū)、藏南地區(qū)、大同盆地、松遼平原、環(huán)渤海地區(qū)、長(zhǎng)白山地區(qū)、五大連池地區(qū)、雷州半島地區(qū)、瓊北、川西、滇西、華北平原、蘇北盆地、關(guān)中盆地、塔里木盆地、柴達(dá)木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、阿爾山地區(qū)、塔什庫(kù)爾干地區(qū)。國(guó)內(nèi)部分省市對(duì)干熱巖的開(kāi)發(fā)利用也表現(xiàn)出了興趣，如山東、青海、廣東等省在這個(gè)領(lǐng)域都已經(jīng)有了投入，但距離試驗(yàn)性的開(kāi)發(fā)利用仍有漫長(zhǎng)的路要走。

五、我國(guó)與干熱巖相關(guān)的部分政策

1、2005年2月28日，國(guó)家主席胡錦濤頒布33號(hào)主席令：2006年1月1日《中華人民共和國(guó)可再生能源法》開(kāi)始正式實(shí)施。地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)與利用被明確列入新能源所鼓勵(lì)發(fā)展的范圍。

2、2005年11月29日，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)制訂并頒布了《中華人民共和國(guó)可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》，“地?zé)岚l(fā)電、地?zé)峁┡?、地源熱泵供暖或空調(diào)、地下熱能儲(chǔ)存系統(tǒng)”被列入重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目；“地?zé)峋畬Ｓ勉@探設(shè)備、地?zé)峋?、水源熱泵機(jī)組、地?zé)崮芟到y(tǒng)設(shè)計(jì)、優(yōu)化和測(cè)評(píng)軟件、水的熱源利用”等被列為地?zé)崂妙I(lǐng)域重點(diǎn)推薦選用的設(shè)備。

3、2006年4月，《國(guó)土資源“十一五”規(guī)劃綱要》出臺(tái)，提出“十一五”期間要加大能源礦產(chǎn)的勘查力度，“開(kāi)展地?zé)帷⒏蔁釒r資源潛力評(píng)價(jià)，圈定遠(yuǎn)景開(kāi)發(fā)區(qū)。”

4、2006年8月，國(guó)家財(cái)政部發(fā)布《可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金管理暫行辦法》中明確提出“加強(qiáng)對(duì)可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金的管理，重點(diǎn)扶持燃料乙醇、生物柴油、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿鹊拈_(kāi)發(fā)利用。”其中第二章有關(guān)“扶持重點(diǎn)”第七條中提出“在建筑供熱、采暖和制冷的可再生能源開(kāi)發(fā)利用，重點(diǎn)支持太陽(yáng)能、地?zé)崮艿仍诮ㄖ镏械耐茝V應(yīng)用。”

5、2006年12月，《北京市“十一五”時(shí)期地質(zhì)勘查發(fā)展規(guī)劃》提出：“將加大地?zé)崮?、淺層地?zé)崮艿瓤稍偕Y源的開(kāi)發(fā)利用力度，到2010年新能源和再生能源占能源消費(fèi)總量的比重爭(zhēng)取到4%”。“要加強(qiáng)平原區(qū)已知地?zé)崽锿鈬刭|(zhì)的勘查、增加地?zé)豳Y源儲(chǔ)量、開(kāi)展地?zé)豳Y源空白區(qū)的勘查評(píng)價(jià)”。完成規(guī)劃新城和新農(nóng)村建設(shè)的綜合地質(zhì)勘查、地?zé)豳Y源勘查……。

6、2007年1月，建設(shè)部發(fā)布《建設(shè)事業(yè)“十一五”重點(diǎn)推廣技術(shù)領(lǐng)域》，確定了“十一五”期間九大重點(diǎn)推廣技術(shù)領(lǐng)域，其中“建筑節(jié)能與新能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域”中重點(diǎn)推廣太陽(yáng)能、淺層地?zé)崮?、生物質(zhì)能及其他能源利用技術(shù)；其中重點(diǎn)推廣建筑節(jié)能改造技術(shù)：供熱采暖制冷系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)。

7、2007年6月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》（國(guó)發(fā)[2007]15號(hào)），明確提出要“大力發(fā)展可再生能源，抓緊制訂出臺(tái)可再生能源中長(zhǎng)期規(guī)劃，推進(jìn)風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⑺?、沼氣、生物質(zhì)能利用以及可再生能源與建筑一體化的科研、開(kāi)發(fā)和建設(shè)，加強(qiáng)資源調(diào)查評(píng)價(jià)。

8、2007年9月，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)組織制定了《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，經(jīng)國(guó)務(wù)院審議、正式公布。其中對(duì)地?zé)崮艿闹虚L(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo)和方向做出明確規(guī)定?！耙e極推進(jìn)我國(guó)地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用，合理利用地?zé)豳Y源，推廣滿足環(huán)境保護(hù)和水資源保護(hù)要求的地?zé)峁┡?、供熱水和地源熱泵技術(shù)；在具有高溫地?zé)豳Y源的地區(qū)發(fā)展地?zé)岚l(fā)電，研究開(kāi)發(fā)高溫地?zé)岚l(fā)電技術(shù)；在長(zhǎng)江流域和沿海地區(qū)發(fā)展地表水、地下水、土壤等淺層地?zé)崮苓M(jìn)行建筑采暖、空調(diào)和生活熱水供應(yīng)。到2010年，地?zé)崮艿哪昀昧窟_(dá)到400萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，到2020年，地?zé)崮苣昀昧窟_(dá)到1200萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤”。

9、2013年1月10日，國(guó)能新能[2013]48號(hào)文《國(guó)家能源局、財(cái)政部、國(guó)土資源部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于促進(jìn)地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用的指導(dǎo)意見(jiàn)》發(fā)布。該文件明確了我國(guó)地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用的指導(dǎo)思想：“以調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、增加可再生能源供應(yīng)、減少溫室氣體排放、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，大力推進(jìn)地?zé)崮芗夹g(shù)進(jìn)步，積極培育地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用市場(chǎng)，按照技術(shù)先進(jìn)、環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)可行的總體要求，全面促進(jìn)地?zé)崮苜Y源的合理有效利用”，并確定基本原則：政府引導(dǎo)，市場(chǎng)推動(dòng)；因地制宜，多元發(fā)展；加強(qiáng)監(jiān)管，保護(hù)環(huán)境。主要目標(biāo)是：到2015年，全國(guó)地?zé)峁┡娣e達(dá)到5億平方米，地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到10萬(wàn)千瓦，地?zé)崮苣昀昧窟_(dá)到2000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，形成地?zé)崮苜Y源評(píng)價(jià)、開(kāi)發(fā)利用技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備制造、產(chǎn)業(yè)服務(wù)等比較完整的產(chǎn)業(yè)體系。到2020年，地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用量達(dá)到5000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

《指導(dǎo)意見(jiàn)》還強(qiáng)調(diào)了重點(diǎn)任務(wù)：開(kāi)展地?zé)崮苜Y源詳查與評(píng)價(jià)；加大關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)力度；積極推廣淺層地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用；加快推進(jìn)中深層地?zé)崮芫C合利用；積極開(kāi)展深層地?zé)岚l(fā)電試驗(yàn)示范；創(chuàng)建中深層地?zé)崮芾檬痉秴^(qū)；還要完善地?zé)崮墚a(chǎn)業(yè)服務(wù)體系。

值得注意的是，《指導(dǎo)意見(jiàn)》在政策措施中正式對(duì)地?zé)崮苊鞔_了完善價(jià)格財(cái)稅扶持政策：按照可再生能源有關(guān)政策，中央財(cái)政重點(diǎn)支持地?zé)崮苜Y源勘查與評(píng)估、地?zé)崮芄嶂评漤?xiàng)目、發(fā)電和綜合利用示范項(xiàng)目。特別明文規(guī)定：“按照可再生能源電價(jià)附加政策要求，對(duì)地?zé)岚l(fā)電商業(yè)化運(yùn)行項(xiàng)目給予電價(jià)補(bǔ)貼政策。還明確了：利用地?zé)崮芄┡评涞捻?xiàng)目運(yùn)行電價(jià)參照居民用電價(jià)格執(zhí)行。

10、2013年8月1日，國(guó)家發(fā)展改革委[2013]30號(hào)文發(fā)布《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的意見(jiàn)》，指出解決節(jié)能環(huán)保問(wèn)題是擴(kuò)內(nèi)需、穩(wěn)增長(zhǎng)、調(diào)結(jié)構(gòu)，打造中國(guó)經(jīng)濟(jì)升級(jí)版的一項(xiàng)重要而緊迫的任務(wù)，要求加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，拉動(dòng)投資和消費(fèi)，形成新的產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)點(diǎn)。

11、2014年1月20日，國(guó)家能源局[2014]38號(hào)《2014年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》中指出大力發(fā)展清潔能源，促進(jìn)能源綠色發(fā)展。堅(jiān)持集中式與分布式并重、集中送出與就地消納結(jié)合，穩(wěn)步推進(jìn)水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉窗l(fā)展，安全高效發(fā)展核電。積極推進(jìn)生物質(zhì)能和地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用。完善有關(guān)政策措施，積極推進(jìn)生物質(zhì)能和地?zé)崮芄崾痉豆こ探ㄔO(shè)，大力推廣生物質(zhì)能和地?zé)崮茉诿裼煤凸I(yè)供熱中的應(yīng)用，鼓勵(lì)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)，在資源條件具備的區(qū)域優(yōu)先使用地?zé)崮芄帷?/p>

12、2014年6月7日，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》，《規(guī)劃》強(qiáng)調(diào)著力優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，把發(fā)展清潔低碳能源作為調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的主攻方向。堅(jiān)持發(fā)展非化石能源與化石能源高效清潔利用并舉，逐步降低煤炭消費(fèi)比重，提高天然氣消費(fèi)比重，大幅增加風(fēng)電、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉春秃穗娤M(fèi)比重。

實(shí)施新城鎮(zhèn)、新能源、新生活行動(dòng)計(jì)劃。鼓勵(lì)有條件的地區(qū)發(fā)展熱電冷聯(lián)供，發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芄┡?。積極發(fā)展地?zé)崮?、生物質(zhì)能和海洋能。堅(jiān)持統(tǒng)籌兼顧、因地制宜、多元發(fā)展的方針，有序