技術人員正在開展試驗(央廣網發 )

  央廣網石家莊4月29日消息(記者杜震)4月29日,由中科院廣州能源研究所與河北省煤田地質局主辦的“超長重力熱管開采干熱巖熱能關鍵技術突破及應用示范項目”工作會議在河北省唐山市召開。從會議上獲悉,近期中科院廣州能源研究所與河北省煤田地質局合作,在唐山海港經濟開發區馬頭營干熱巖地熱深井內開展了超長重力熱管取熱試驗,在世界范圍內首次實現中深層地熱資源的“無泵式”開采,通過開發類似“地下鍋爐”的新技術,實現了干熱巖地熱資源開采技術的重大突破,為地熱資源利用開辟了新模式、新路徑。

  干熱巖地熱資源是國際公認的清潔能源,具有資源量大、分布廣等特點,是未來地熱資源開發利用的重要方向。2019年,河北省煤田地質局組織實施的環渤海(唐山海港)干熱巖勘查項目,在唐山海港經濟開發區3965米深度探獲了溫度達150℃的干熱巖,實現了我國中東部地區干熱巖勘查的重大突破。勘查結果顯示,該區域4000米深度以淺,初步評估干熱巖遠景資源量,折合成標準煤約28億噸。

  據了解,目前主流的干熱巖地熱資源EGS開采技術(即增強型地熱系統),需要鉆探多口深井后,在地下建設人工熱儲,并將多口深井通過人工熱儲進行有效連通,此后用高壓水泵驅動水進行循環取熱。這種方式將消耗大量電能,同時還存在管道易腐蝕結垢、耗水量大等問題。因此,干熱巖地熱資源長期得不到有效開發,巨大的地下寶庫難以得到有效利用。

  對此,中科院廣州能源研究所與河北省煤田地質局合作,開發了一種全新的“無泵式”干熱巖資源開采技術——干熱巖型地熱超長重力熱管采熱技術。該技術通過向地下數千米深處的干熱巖層鉆孔中,安裝密閉的超長重力熱管,利用獨特的熱管取熱技術抽取干熱巖地熱能量。這類似在地下數千米深處建設了一個“地下超級鍋爐”,“鍋爐”的“燃料”即是干熱巖中的熱能,“鍋爐”產生的蒸汽通過數千米的管道自發地流向地面,此后利用蒸氣凝結所釋放的熱能進行發電、供暖,從而實現中深層地熱資源的高效開發利用。

  據介紹,該技術投資風險小,利用該技術能夠大幅提升采熱效率,而且無需使用水泵維持,節約了大量電能,還有效避免了管道腐蝕結垢、耗水量過大等問題,是一種高效、穩定、運行成本低的新型干熱巖地熱資源開采方式。

  該試驗結果顯示,在地下取熱段巖石平均溫度為119°C的地熱條件下,地面獲得了溫度最高達90°C的飽和水蒸汽,持續采熱功率接近200千瓦。

  中科院廣州能源研究所先進能源系統實驗室主任蔣方明表示,這是世界范圍內首次實現中深層地熱資源“無泵式”開采。該技術的突破,有效提升了干熱巖這種清潔能源的商業化應用潛力,也為淺層地熱資源開發利用提供了一種“只采熱、不采水”的高效解決方案。

  與會專家認為,本項成果將引領我國干熱巖地熱資源開采技術的創新發展,可作為中深層地熱資源開采技術的重要示范應用成果。相關技術進一步發展成熟以后,可以在全國范圍內推廣應用,不僅能夠取得良好的生態效益,還有望實現較好的經濟效益。

  河北省煤田地質局副局長張貴雙表示,河北省干熱巖地熱資源開發前景非常廣闊。該技術的開發利用,對于全省乃至全國開發利用清潔能源、優化能源結構、打贏污染防治攻堅戰,將發揮積極的支撐作用。