中国干热岩开发_任重而道远_郑克棪

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1、第22卷第2期中外能源2017年2月SINO-GLOBALENERGY·21·▲▲替代能源与新能源中国干热岩开发：任重而道远郑克棪11，2，陈梓慧(1.中国能源研究会地热专业委员会，北京100081；2.中国地质环境监测院，北京100081)摘要在所有可再生能源发电中唯有地热发电可以作为基础载荷，保持电网安全稳定运行，而要想让地热电力担负起中国能源革命的重任，必须依靠干热岩发电。我国干热岩资源丰富，相当于2013年全国基础能源消耗的4000多倍。受世界干热岩/增强型地热系统(EGS)试验热潮的影响，我国也做出了积极的响应。自“十二五”以来，国家设立了研究项目，国土资源部

2、开始试验勘探，我国第一口干热岩科学钻探深井在福建漳州开钻，还有一些地方也投入了试验。但是从初步成果来看，所获结果不够科学严谨，今后应予以充分重视。中国干热岩发电需要走的路还很长，正确选址—科学钻井—激发压裂—循环连通试验—建设电厂这些步骤要一步一步地走。一些存在歧义和误导的商业宣传应予以纠正。中国地热工作者的责任就是要不断努力改进技术，寻求创新。关键词干热岩发电增强型地热系统激发压裂钻井1中国能源革命一定要搞干热岩热系统(或称工程型地热系统)是对以前所称干热岩由党的“十八大”提出、习近平总书记2015年的开发技术，其原理是通过钻井和制造人工裂隙，强调的“中国能源生产与消

3、费革命”的宗旨，是改变向地下4000m深度的高热岩体注入冷水而产出高以煤为主的传统能源格局，转向多元化供给模式，温蒸汽(见图1)。增强型地热系统是潜力巨大的本即让可再生能源加速替代常规化石能源。这是新能土化资源，不像现在开发的水热型高温地热资源那源产业的机遇，我国风电和太阳能发电装机容量已样受地域限制，而且这种清洁能源对环境的影响最居世界第一位，但是其电力的波动性和间歇性无力小，还可以做到合理的开发投资和有竞争优势的运支撑起电网(即使是智能电网)的稳定运行，每年被行成本，该技术的商业化规模应用可望在10～15年迫弃风弃光几百亿千瓦时，占到其发电量的10%～内实现。据该研

4、究报告的估算，全美增强型地热系统的资源基础超过1300×10420%。所有可再生能源发电中唯有地热发电可以作EJ，可开采量超过20×为基础载荷，保持电网安全稳定运行[1]104EJ，这个数字相当于美国2005年一次能源消费。然而中国量的2000倍[2]地热发电有一个弱点，就是将全国所有能用于发电。的高温和中温地热资源全部用来发电，也抵不上现中国地质调查局在“十二五”期间安排的全国有的太阳能发电装机容量，更抵不上风电装机容地热资源调查评价项目，也评估了我国的干热岩资量。要想让地热电力担负起能源革命的重任，必须源，与美国干热岩资源的数量级近似，相当于2013年全国基础能源消

5、耗的4000多倍[3]依靠干热岩发电。。2007年美国麻省理工学院完成的名为《地热能干热岩地热资源量是常规水热型地热资源的的未来———21世纪增强型地热系统(EGS)对美国的数万倍，但目前尚未达到商业化程度。根据中国工影响》的研究报告，为地热能开发指明了方向：充分程院的预测，至2050年我国干热岩发电装机容量开发取之不尽、用之不竭的干热岩地热资源。该项研究面对美国的人口增长、社会电气化发展，考虑作者简介：郑克棪，高级工程师，中国地质大学(武汉)客座教授，美国长期的能源供应安全，防范可能因油价波动或长期从事地热能的勘查、开发和研究工作，现任中国能源研究石油供应中断招致的经

6、济不稳定，提出地热能在会地热专业委员会专家委员会主任。8Email：kyzheng_gces@163.com2050年提供1×10kW的发电装机容量。增强型地中外能源·22·SINO-GLOBALENERGY2017年第22卷将达15000MW，连同常规地热发电总装机容量可一共做了3次抽水试验，最后大降深稳定出水达16000MW，占到届时全国发电总装机容量的1%333.8m/h，水温87～89℃。试验对原浅地热井的水(届时美国为8%)；如欲占到更大份额，则还需等到温、水量无明显影响。每当停止抽水，发生热水、蒸汽自喷，最大流量20～27m321世纪下半叶。/h，水温90～

7、94℃。抽水过程安装水汽分离器之后，孔口温度101℃，压力地热发电热水产出200℃回灌冷水0.02～0.03MPa，热水流量20～25m3/h，蒸汽流量150～3180m/h，蒸汽温度100～105℃；蒸汽密度0.5977～3[4]20.6435kg/m，放喷15天，数据稳定。鉴于ZR1井在2500m以深井段无裂隙无水，测-1000m温至3050m增温13.34℃(增温率2.67℃/100m)，故-2000m被认为是干热岩。1-3000m然而，严格来说，贵德的试验还没有进入干热3-4000m岩的实质性试验阶段。虽然选定了场地、钻了深井，但