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瑞泰石油-新聞動(dòng)態(tài)

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深埋地下的無形黃金—清潔地?zé)崮?

來源: | 發(fā)布日期:2022-02-06




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概念

 

隨著碳達(dá)峰、碳中和理念的廣泛傳播,清潔能源的開發(fā)利用愈發(fā)重要。

清潔能源并不神秘,我們曬過的太陽、跨過的河流、感受過的風(fēng),甚至是看不見的地底下,都蘊(yùn)藏著大量的可再生能源。

 

地?zé)崮?/span>,即地球內(nèi)部的熱能。

 

地殼內(nèi)的巖漿活動(dòng)、火山活動(dòng)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng),常形成地?zé)岙惓^(qū),當(dāng)?shù)責(zé)嵩谝欢ǚ秶患?,達(dá)到一定程度,便形成了可用于供暖、種植、養(yǎng)殖以及發(fā)電的地?zé)豳Y源,分布廣泛、儲(chǔ)量豐富,且對(duì)晝夜、季節(jié)沒有要求,利用率非常高。

地?zé)豳Y源的分類和利用

地?zé)豳Y源可根據(jù)賦存的地質(zhì)條件、分布特征、溫度、賦存狀態(tài)等標(biāo)準(zhǔn)分類。為便于理解,我們簡(jiǎn)單地沿著地下深度依次介紹:

地表溫泉 

Hot Spring

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騰沖溫泉(圖源網(wǎng)絡(luò))

首先是裸露在地表的各類溫泉,這是我們能夠直接接觸到的地?zé)豳Y源,具有供熱采暖、醫(yī)療養(yǎng)生、旅游娛樂等用途,是中低溫地?zé)豳Y源的重要組成。溫泉的開發(fā)利用具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

淺層地?zé)崮?nbsp;

Geotemperature Energy

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地源熱泵工作原理(圖源網(wǎng)絡(luò))

從地表往下挖,我們會(huì)在地下淺部(小于200米)遇到溫度略高于地表長(zhǎng)年平均溫度的巖土和地下水,其中蘊(yùn)含的地?zé)崮?,我們稱之為“淺層地?zé)崮堋?/span> 。


可以通過地源熱泵技術(shù)用于生活供暖、制冷,節(jié)省了其他能源,也能達(dá)到“冬暖夏涼”的效果,在全球都有廣泛的應(yīng)用。


我國(guó)是淺層地?zé)崮芾玫米疃嗟膰?guó)家之一。

水熱型地?zé)崮?nbsp;

Geothermal Resource of Hydrothermal Type


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羊八井地?zé)犭娬荆▓D源網(wǎng)絡(luò))

從200米往下,大部分地區(qū)地下溫度一般隨深度增大而升高,平均地溫梯度為深度每增大100米,溫度升高2-4℃,地下水的溫度也相應(yīng)升高。人們通常把溫度150℃以上的地?zé)崃黧w(水或蒸汽)稱為高溫地?zé)幔?0-150℃為中高溫,90℃以下則稱中低溫。


高溫和中高溫地?zé)崃黧w可以用于地?zé)岚l(fā)電和供暖/制冷;中低溫的熱水可直接用于供暖、種植、養(yǎng)殖。 液態(tài)水和蒸汽中的熱能,統(tǒng)稱為“水熱型地?zé)崮堋?/span> ,相較“淺層地?zé)崮堋庇猛靖鼮閺V泛。


典型的案例有我國(guó)西藏的羊八井地?zé)犭娬尽?

干熱巖型地?zé)崮?nbsp;

Hot Dry Rock


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干熱巖(圖源網(wǎng)絡(luò))

再往下,就是大于3000米深度的地下深層巖石,資源儲(chǔ)量最大的“干熱巖型地?zé)崮堋?/span>就分布于此。早在2012年,國(guó)土資源部發(fā)布的官方數(shù)據(jù)就表明,中國(guó)大陸3000-10000米深處的干熱巖資源總計(jì)約為中國(guó)當(dāng)時(shí)年度能源消耗總量的26萬倍,相當(dāng)于860萬億噸煤。


這一龐大資源的開發(fā)難度非常高,需要建立完善的增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS),需要投入巨量資源,且開發(fā)具有很高的風(fēng)險(xiǎn)成本。國(guó)外對(duì)EGS的定義為“采用人工形成地?zé)醿?chǔ)層的方法,從低滲透性巖體中經(jīng)濟(jì)地采出深層熱能的人工地?zé)嵯到y(tǒng)”。干熱巖型地?zé)崮艿睦梅绞绞菬崮馨l(fā)電。


我國(guó)的

地?zé)豳Y源開發(fā)

明白了地?zé)崮艿母拍詈痛笾路诸悾欢〞?huì)對(duì)我國(guó)地?zé)豳Y源的開發(fā)現(xiàn)狀有所好奇。


我國(guó)地?zé)衢_發(fā)的第一次高潮是在20世紀(jì)70年代,而真正形成產(chǎn)業(yè)是在改革開放之后,90年代中期的溫泉投資熱潮、20世紀(jì)末引進(jìn)的地源熱泵技術(shù),讓中國(guó)在地?zé)嶂苯永梅矫孳S居并保持世界第一。


“十二五”期間,國(guó)土資源部對(duì)336個(gè)地級(jí)市以上城市地?zé)豳Y源普查結(jié)果顯示,我國(guó)地?zé)豳Y源年可開采量達(dá)26億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,但目前實(shí)際開采量只有2100萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中適宜供暖制冷的地?zé)崮苣昕砷_采量達(dá)7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。截至2015年底,我國(guó)年利用淺層地?zé)崮軐?duì)建筑物供暖制冷面積為3.92億平方米。


我國(guó)“十三五”期間,計(jì)劃新增地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e11億平方米,到2020年,地?zé)峁┡ㄖ评洌┟娣e累計(jì)達(dá)到16億平方米。地?zé)岚l(fā)電計(jì)劃從25兆瓦增加到530兆瓦,但實(shí)際只完成了計(jì)劃指標(biāo)的4%。


日前,國(guó)家八部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)地?zé)崮荛_發(fā)利用的若干意見》,提出到2025年,地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e比2020年增加50%;到2035年,地?zé)崮芄┡ㄖ评洌┟娣e及地?zé)崮馨l(fā)電裝機(jī)容量力爭(zhēng)比2025年翻一番。


挑戰(zhàn)與

機(jī)遇

我國(guó)在地?zé)豳Y源的直接利用方面發(fā)展很快,長(zhǎng)期處于世界領(lǐng)先,但在地?zé)岚l(fā)電方面發(fā)展相對(duì)緩慢。


隨著國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略的實(shí)施和清潔能源鼓勵(lì)政策的進(jìn)一步完善,地?zé)豳Y源特別是中深層的水熱資源勢(shì)必會(huì)得到更充分的開發(fā)利用,不只是青藏高原、華北盆地和東北地區(qū),長(zhǎng)三角和東南沿海的中深層地?zé)豳Y源開發(fā)也會(huì)齊頭并進(jìn)。


深圳大學(xué)深空深地學(xué)科交叉研究中心正致力粵港澳大灣區(qū)地?zé)豳Y源勘探開發(fā),力爭(zhēng)打造“地?zé)?”碳中和校園示范工程,推動(dòng)地?zé)崮荛_發(fā)利用的持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展,助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)。


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