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　　“青海共和盆地成功鉆獲溫度高達153℃的干熱巖，它們埋藏淺、溫度高、分布范圍廣，填補了我國一直沒有勘查發(fā)現(xiàn)干熱巖資源的空白。”這一消息在不久前一經(jīng)刊出，即被視為關注的焦點。這與近期國內的大氣環(huán)境嚴重惡化以及化石能源開發(fā)利用中的諸多不如意有直接關系。
　　今年6月13日，中共中央總書記、國家主席、中央財經(jīng)領導小組組長習近平主持召開了中央財經(jīng)領導小組第六次會議，研究我國能源安全戰(zhàn)略。能源“革命”是本次會議的關鍵詞。而在習近平主席就推動能源生產(chǎn)和消費革命提出的5點要求中，排在第一位的是：推動能源消費革命，抑制不合理能源消費……
　　稍后，一份共同關注和致力于保護氣候環(huán)境的聯(lián)合聲明——《中英氣候變化聯(lián)合聲明》在倫敦誕生?！堵暶鳌贩Q，化石能源燃燒造成嚴重的大氣污染，影響了千百萬人的生活質量。雙方認識到氣候變化和大氣污染在很多方面同根同源，許多解決方法也是共通的。這需要雙方立即采取行動。從某種意義上說，這在國內舉國“狙擊”霧霾的關鍵節(jié)點上是一種勢不可擋的助推。
　　近幾年，在霧霾治理的迫切需求下，控制以化石能源為主的能源消費逐漸成為共識。如此，解決問題就要在能源供給鏈條上動腦筋，而強調建立多元供應體系就成為優(yōu)先選擇的路徑。而在能源的多元供應體系中，干熱巖的開發(fā)利用也順理成章地備受關注起來。
　　干熱巖因何“受寵”
　　干熱巖是一種沒有水或蒸汽的熱巖體。很多專家認為，從理論上說，隨著地球向深部的地熱增溫，任何地區(qū)達到一定深度都可以開發(fā)出干熱巖，因此干熱巖又被稱為是無處不在的資源。但就現(xiàn)階段來看，由于技術和手段等限制，干熱巖資源專指埋深較淺、溫度較高、有開發(fā)經(jīng)濟價值的熱巖體。
　　國內對干熱巖的關注始于什么時候呢？國土資源部地熱業(yè)務中心籌備辦公室主任、地熱研究室主任、中國地質科學院水文地質環(huán)境地質研究所所長助理王貴玲在接受《中國礦業(yè)報》記者采訪時表示，上個世紀90年代，中國國家地震局地殼應力研究所和日本中央電力研究所在北京房山區(qū)合作進行了干熱巖發(fā)電的研究試驗工作。當時，僅少數(shù)科研單位進行了理論探討，并參與了干熱巖或EGS（增強型地熱系統(tǒng)）國際合作。我國的地熱工作者也做了一些相關工作，為我國今后系統(tǒng)全面地開展干熱巖研究奠定了基礎。
　　開發(fā)利用干熱巖，從對大氣環(huán)境的保護角度和資源的儲備量講，其優(yōu)勢是其他能源類別不可比的。干熱巖資源主要用于發(fā)電，而在其利用過程中不燃燒化石燃料，因此不會排放溫室氣體二氧化碳和其他污染物。相關研究數(shù)據(jù)表明，一處干熱巖發(fā)電站可能只能連續(xù)工作20年左右。但是，這個熱儲庫關閉后，地心的熾熱巖漿會重新加熱這些巖石。幾十年后，這些熱巖就能再次被重新用于發(fā)電。而且，在關閉期間，發(fā)電站可以得到充分的維修和技術升級，為下次發(fā)電做好準備，實現(xiàn)周期性循環(huán)發(fā)電。干熱巖儲量豐富，并可循環(huán)利用，可滿足人類長期使用的需要。麻省理工學院一份研究表明，只要開發(fā)地球上3千米~10千米深度中2%的干熱巖資源儲量，就能產(chǎn)生2×1020艾焦耳的能量。也有專家保守估計，地殼中距地表3千米~10千米深處的干熱巖所蘊含的能量相當于全球石油、天然氣和煤炭所蘊藏能量的30倍。資料顯示，我國地熱資源豐富。經(jīng)科學測算，中國大陸3千米~10千米深處干熱巖資源總計為2.09×1017艾焦耳，合7.149×1014噸標準煤，若按2%可開采資源量計算，相當于中國大陸2010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%。國土資源部日前發(fā)布的數(shù)據(jù)表明，中國大陸3千米~10千米深處干熱巖資源總量相當于中國目前年度能源消耗總量的26萬倍。
　　事實上，干熱巖的另一個尤為重要優(yōu)勢是，在常規(guī)油氣生產(chǎn)區(qū)域資源枯竭后，其是實現(xiàn)能源資源續(xù)接的一種重要路徑。負責青海共和干熱巖的勘探工程核檢工作的山東省地礦局魯北地質工程勘察院總工程師趙季初向記者介紹，黃河三角洲地區(qū)是勝利油田的主產(chǎn)區(qū)，經(jīng)過近半個世紀的開采，目前油氣資源已進入嚴重減產(chǎn)期，龐大的油田隊伍將面臨生產(chǎn)轉型危機。而黃河三角洲地區(qū)隨著在國家發(fā)展戰(zhàn)略中地位的提升，對能源的需求也急劇增加，迫切需要新能源的支持。魯北院在石油勘探開發(fā)過程中，發(fā)現(xiàn)了黃三角地區(qū)具有較高的大地熱流值與地溫梯度背景，在埋深3千米～5千米的可及深度內，巖層的溫度可超過150℃，具備干熱巖地熱資源形成的地質構造條件。2013年，魯北地質工程勘察院在利津縣施工的干熱巖勘查項目證實了黃河三角洲地區(qū)確實存在干熱巖資源，在2500米深度地溫達到了104℃，泰古代老結晶基底巖石的地溫梯度達到了4.07℃/100米，預期4500米深度時巖石溫度可達180℃。這也證實了在黃河三角洲地區(qū)進行干熱資源的勘探與開發(fā)的可行性。
　　目前，在東北，處于松遼盆地的大慶油田也面臨著資源枯竭的問題。資料顯示，大慶地下4千米~5千米深的干熱巖所蘊藏的地熱能源就相當于全市油氣能量的1萬倍。目前，大慶的干熱巖地熱分布式熱電站項目也正在進行前期工作。
　　深層地熱研究資深專家李虞庚也曾在海南省可再生能源協(xié)會組織的“深層熱干巖地熱電站項目報告會”上表示，開發(fā)利用海南深層地熱資源，對調整能源結構，實現(xiàn)海南能源可持續(xù)發(fā)展，建設低碳經(jīng)濟試驗示范區(qū)有重大戰(zhàn)略意義。更難得的是，海南地殼薄，比全中國很多地方的地殼要薄20多千米，鉆井不必打很深。
　　干熱巖規(guī)模利用尚待時日
　　青海共和優(yōu)質干熱巖資源被發(fā)現(xiàn)，讓這種清潔能源重歸人們的視野，也在國內的這個圈子里再次掀起爭論熱潮。很多觀點認為，對干熱巖開發(fā)目前已經(jīng)上升到了國家層面。也有專家認為，由于技術、設備等原因，我國對干熱巖的開發(fā)利用仍尚待時日。
　　趙季初認為，干熱巖勘探屬于地熱資源勘探中的一個分支，以尋找高溫巖體為其勘探目的。拋開施工地質條件的因素，相比于傳統(tǒng)的地熱資源勘探以尋找高溫流體為勘探目的，干熱巖的勘探相對要容易一些。魯北院在地熱與深部資源鉆探技術方面一直處于山東省內領先地位，擁有各類大型鉆機15部。自1996年在魯北院原址成功開鑿了第一口1480米深的地熱井以來，其施工的地熱井深度不斷突破，目前所施工的地熱井最深達3600米，地層巖性由軟弱的第三紀沉積巖擴展到灰?guī)r、巖漿巖及變質巖。強大的施工能力為魯北院進行干熱巖勘探提供了技術保障。
　　王貴玲表示，中國地質調查局水環(huán)所地熱研究室一直承擔著中國地質調查局干熱巖資源勘查開發(fā)的重任，2012年完成了中國大陸3千米~10千米深處的干熱巖資源量的估算，以及各干熱巖分區(qū)的資源評價。2013年，中國地質調查局啟動了我國干熱巖資源調查評價工作，目前已完成了我國干熱巖地熱資源區(qū)域地質背景分析，初步建立了干熱巖資源戰(zhàn)略選取的地熱學指標，劃分了部分干熱巖資源開發(fā)利用優(yōu)先靶區(qū)。其今后的目標是，在完成全國干熱巖資源潛力調查評價的基礎上，開展干熱巖開發(fā)示范，建立我國干熱巖開發(fā)技術體系，“十三五”末實現(xiàn)干熱巖發(fā)電，力爭“十四五”到“十五五”實現(xiàn)干熱巖商業(yè)開發(fā)。
　　目前，中國地質調查局與青海省在青海東部共同開展干熱巖勘查工作，在共和盆地和貴德盆地同時施工干熱巖鉆探孔。共和盆地鉆探孔顯示深部花崗巖埋深在900米~1850米，上覆有沙巖、泥巖蓋層，具備較好的干熱巖賦存條件。根據(jù)已經(jīng)掌握的情況，共和盆地是開發(fā)干熱巖資源的良好場所。但是，要開發(fā)干熱巖資源需要人工熱儲壓裂等多種關鍵技術的支持，因此干熱巖資源距離開發(fā)還有較長的路要走。
　　比如，開發(fā)干熱巖地熱資源需要深井鉆探，鉆打高溫巖體鉆頭的耐熱度需要達到350℃。另外，在實際工作中需要應用防斜鉆井技術，這將增加開發(fā)過程中的難度和生產(chǎn)費用。目前，我國在鉆井、壓裂、微地震監(jiān)測、數(shù)值模擬等方面的技術雖然有了較大提升，但在建立干熱巖開發(fā)利用技術體系方面還面臨很多瓶頸，如高溫科學鉆探技術、大面積人工熱儲壓裂技術、人工熱儲裂隙跟蹤技術等關鍵技術研究還需要進一步加大力度。
　　王貴玲認為，干熱巖的開發(fā)利用應遵循“公益先行、商業(yè)跟進”的原則：以國家公益性投資為基礎，通過典型示范，形成可以推廣的干熱巖勘查開發(fā)技術體系，逐步引導商業(yè)資金的介入，實現(xiàn)干熱巖發(fā)電。因此，勘查開發(fā)干熱巖資源應先在國家層面上展開調查與技術體系研究，之后再逐步引導地方及商業(yè)資本介入。目前，中國地調局一方面開展全國不同類型區(qū)干熱巖資源調查；另一方面開展不同類型區(qū)干熱巖資源開發(fā)利用試驗，進行干熱巖開發(fā)利用關鍵技術研究。
　　干熱巖將影響我國能源結構
　　從1904年意大利托斯卡納的拉德瑞羅第一次用地熱驅動0.75馬力的小發(fā)電機投入運轉，并建造了第一座500千瓦的小型地熱電站算起，地熱發(fā)電至今已有超過百年的歷史了。如今，新西蘭、菲律賓、美國、日本等國都先后投入到地熱發(fā)電的大潮中。其中，美國地熱發(fā)電的裝機容量居世界首位。進行干熱巖發(fā)電研究的還有英國、法國、德國和俄羅斯，但迄今尚無大規(guī)模應用。
　　我國的能源狀況是貧油、少氣、富煤，煤炭在我國能源結構中占70％以上，目前全國每年消耗煤炭量超過30億噸。從促進能源可持續(xù)發(fā)展的角度講，調整能源結構，促進新能源的發(fā)展是我國未來能源發(fā)展的重點。上世紀70年代初，在國家科委的支持下，中國各地也涌現(xiàn)出大量地熱電站，應該算作對這種清潔能源利用的初步嘗試。
　　我國的干熱巖儲量巨大。王貴玲認為，如果能規(guī)?；_采，會比水電、風電等新能源對能源結構的影響更大。國際能源署（IEA）預計2050年全球增強型地熱系統(tǒng)發(fā)電將達到100吉瓦。然而，目前干熱巖發(fā)電尚處于研發(fā)階段，因此短期內不會成為國家電網(wǎng)能量補充的重要渠道，但可以預計不遠的將來干熱巖資源將會對我國能源結構產(chǎn)生重要影響。
　　任何一種資源的利用，毫無疑問都會對周圍環(huán)境產(chǎn)生相應的副作用。在王貴玲看來，干熱巖發(fā)電系統(tǒng)幾乎為“零排放”，無廢氣和其他流體或固體廢棄物，可維持對環(huán)境最低水平的影響。與傳統(tǒng)能源發(fā)電技術相比，干熱巖發(fā)電技術可大幅降低溫室效應和酸雨對環(huán)境的影響。
　　在國外干熱巖開采過程中，曾出現(xiàn)過誘發(fā)微地震的狀況（例如瑞士巴塞爾地熱項目）。這可能會是干熱巖開發(fā)的一個潛在風險。但只要做好微震監(jiān)測，提高開采技術，即可以盡可能地減小誘發(fā)地震的風險。
　　干熱巖的開發(fā)利用，需要借助大量水的循環(huán)，每次提取地熱資源時，都要給地下巖石水庫注水，在循環(huán)過程中還要對流失的水不斷補充。因此，充足的水源供應是開發(fā)利用熱干巖的一項重要條件。當然，目前也有專家正在研究用超臨界的二氧化碳作為循環(huán)液。這種方法可以避免水溶液注入可能產(chǎn)生的一系列問題，同時實現(xiàn)二氧化碳的資源化。不過，這項研究才剛剛起步，仍有不少技術難題有待解決。
　　與國外上世紀70年代開始開展干熱巖勘查與開發(fā)利用相比，我國對干熱巖的開發(fā)利用相對較晚，因此實現(xiàn)大規(guī)模開發(fā)需要更多的投入，才能達到或趕超國際先進水平。
　　對于開發(fā)干熱巖，王貴玲認為，應遵循“面上展開、點上突破、綜合評價、開發(fā)示范”的原則，分區(qū)域干熱巖資源調查評價與重點靶區(qū)干熱巖資源開發(fā)示范兩個層面開展工作；面上調查主要針對我國不同類型的干熱巖資源潛力區(qū)開展調查工作，評價區(qū)域干熱巖資源量，圈定開發(fā)利用有利目標區(qū)；點上突破重點針對干熱巖開發(fā)利用有利目標區(qū)，開展干熱巖資源勘查與開發(fā)利用示范，建立干熱巖科學開發(fā)利用示范研究基地，形成我國干熱巖資源勘查開發(fā)技術體系；點面結合，協(xié)調推進，保障實現(xiàn)項目的既定目標，最終實現(xiàn)我國干熱巖資源的規(guī)?；_發(fā)利用。此外，干熱巖在社會民眾層面的認知度并不高，還需要輔助更多的宣傳，以取得民眾的理解和支持，便于更好地開展工作，進一步推動國家的能源的可持續(xù)發(fā)展。