(香港文匯報記者 胡臥龍 山東東營報道)山東省地礦局在黃河三角洲地區鑽成「東高熱1」地熱井,井深4,002.17米,井底溫度162攝氏度,井口出水溫度138攝氏度,是華東地區已知溫度最高的水熱型地熱井。山東省地礦工程勘察院院長張雲峰告訴香港文匯報記者,此次鑽成的地熱井熱能「品位」高,可直接進入工業應用領域,如直接進行地熱發電、直接為工業企業提供穩定可靠的工業蒸汽等。
按照「綠色發電—工業蒸汽—城區供暖—設施農業—水產養殖」多場景梯級利用的路線測算,「東高熱1」井及其後續地熱田規模化開發後綠色效能顯著,每年可產生經濟效益約4.5億元(人民幣,下同),惠及城鄉居民約18萬人。
在「東高熱1」井施工現場,抽取上來的熱水瞬間化為水汽直衝天際,釋放着來自地下4,000米的熱能。
華東地區地熱勘察突破
地質學界普遍認為,像魯北這樣的沉積盆地,通常以中低溫地熱資源為主,難以形成高溫地熱資源。山東自2011年以來,先後組織開展了一系列深部地熱資源重點調查項目,但未取得實質性突破。華東地區此前也尚未在4,000米以淺取得150攝氏度以上高溫水熱型地熱資源勘查突破。「東高熱1」井的探測發現,打破了固有認識。
據山東省地礦局黨委書記、局長張成偉介紹,通過「東高熱1」井,山東地礦工作人員在4,000米深的地下,發現了一座天然的「沸騰熱水庫」。經初步估算,這座「寶庫」每年可釋放的熱量達67.9萬吉焦,相當於約2.7萬噸標準煤燃燒產生的熱量。如果用來發電,可實現日發電量約2.52萬度,能滿足近萬人的日常用電;如果直接將高溫蒸汽用於工業生產,每年可提供蒸汽約9.4萬噸,替代標準煤約1.88萬噸,減少二氧化碳排放約4.89萬噸。此外,還能為區域集中供暖提供穩定高效的熱源。
除此之外,通過此次探測,還初步圈定了總面積近40平方千米的高溫地熱田。經測算,該地熱田儲存總熱量達1.4×1,013兆焦,折合標準煤約4.78億噸。待實現規模化開發後,每年可減少二氧化碳排放量約18.43萬噸,節能減排效果顯著,為地熱資源高效開發利用提供了一個實實在在的「地下熱能寶庫」。
酸液疏通助提單井產能
通常情況下,深部岩溶裂隙發育不均、連通性不好,岩石空隙容易被礦物堵塞,影響地熱水產出。
張成偉介紹,為攻克這項技術難題,山東省地礦局研發了「高溫酸化壓裂技術」,這項技術通俗來講,就像是給深部岩層做了一場「微創疏通手術」。
通過向幾千米下的熱儲層注入特殊的酸液並施加壓力,溶解堵塞物、撐開小裂縫,從而讓地下熱水更順暢地匯流到井中。這項技術解決了3,500米以下高溫高壓儲熱岩層的存儲空間「改造」和運移通道「堵塞」難題,使導流能力提高12倍,井口溫度提升18攝氏度,顯著提升了單井產能。
【話你知】藏量豐富開發不足 中國地熱發電具潛力
地熱資源是指被人類可以經濟利用的地球內部的能量,被稱為「清潔能源新貴」,包括直接利用和發電兩種利用方式。根據地熱能賦存埋深和溫度,地熱能可分為淺層地熱能、水熱型地熱能和乾熱岩。淺層地熱資源和中低溫水熱型地熱資源以直接利用為主,高溫水熱型地熱資源和乾熱岩主要用於發電。
高溫地熱資源溫度高於150℃,以蒸汽形式存在;中溫地熱資源約90℃-150℃,以水和蒸汽的混合物形式存在;低溫地熱資源溫度介於25℃-90℃,以溫水、溫熱水、熱水等形式存在。
與風電和光伏相比,地熱能發電不僅零排放、無污染,而且穩定性好,能夠提供不間斷的電力供應,年均運行時長在8,000小時以上,年利用率是太陽能和風能的5至8倍。
根據2023年的公開數據,中國地熱直接利用全球第一,但是在發電利用上進展卻相對緩慢。資源與消費地區不匹配,一定程度阻礙了地熱發電的發展。中國可用於發電的中高溫地熱多分布於西南的藏南、滇西、川西等,電力消耗主要在東部沿海,地熱資源分布與電力消納需求不匹配,使地熱電站的建設、運營、電力輸送成本居高不下。
業內專家分析指出,地熱發電的運營成本很低,但是前期投資成本高。地熱發電要想有所盈利,需要採取類似風電或光伏發電的電價補貼模式。

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