3月31日，青海省水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查院宣布：他們實(shí)施的共和盆地干熱巖鉆探項(xiàng)目——“青海省共和縣恰卜恰鎮(zhèn)中深層地?zé)崮芸辈椤?，?jīng)過近一年的鉆孔施工，取得重大進(jìn)展，近日在地下2230米處鉆獲發(fā)現(xiàn)溫度達(dá)153℃的干熱巖。據(jù)介紹，這是我國成功首次鉆獲發(fā)現(xiàn)干熱巖，是我國在能源領(lǐng)域和地?zé)峥辈榉矫娴娜〉弥卮笸黄?，也是青海在繼2009年在全國首次發(fā)現(xiàn)陸地可燃冰之后，在能源領(lǐng)域的又一重大發(fā)現(xiàn)。
這次在青藏高原腹地——共和盆地中北部成功找到的干熱巖資源具有埋藏淺、溫度高、分布范圍廣的特點(diǎn)，填補(bǔ)了我國一直沒有勘查發(fā)現(xiàn)干熱巖資源的空白。不僅對我國開展干熱巖資源的深入研究、爭奪新一輪能源制高點(diǎn)具有重要意義，而且對改變地區(qū)能源結(jié)構(gòu)和對經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。
地質(zhì)資料顯示，地處青藏高原腹地的青海大地蘊(yùn)藏有豐富的地?zé)豳Y源，共和盆地前景最好。為推動(dòng)青海省地?zé)豳Y源的開發(fā)利用，加快共和盆地中深層地?zé)豳Y源研究，自2011年開始，由中國地質(zhì)調(diào)查局部署，青海省國土資源廳立項(xiàng)，青海省水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查院(青海省水文地質(zhì)地?zé)岬刭|(zhì)重點(diǎn)試驗(yàn)室)承擔(dān)的“青海省共和縣恰卜恰鎮(zhèn)中深層地?zé)崮芸辈椤表?xiàng)目，開展了前期研究和鉆孔勘探。
此后，在中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)等科研院所的協(xié)助下，通過聚熱機(jī)制分析，經(jīng)過對近年實(shí)施的三個(gè)孔的鉆探驗(yàn)證結(jié)果的深入分析，在中新生代盆地——共和盆地中北部確定了干熱巖尋找靶區(qū)。2013年6月，啟動(dòng)實(shí)施了這個(gè)深達(dá)3000米的編號(hào)為“DR3”的鉆孔，前不久在2230米深度揭露到溫度達(dá)153℃的干熱巖。同時(shí)這個(gè)設(shè)計(jì)3000米的深孔目前仍在向地下深部鉆進(jìn)，已達(dá)2330米。且隨著深度增加，溫度按6.8℃/100米的梯度穩(wěn)定升高，勘探表明干熱巖巖性為印支期花崗巖，致密不透水，1600米以深無地下水分布跡象，完全符合干熱巖的各項(xiàng)條件。
勘探顯示，該巖體在共和盆地底部廣泛分布，僅鉆孔控制干熱巖面積已達(dá)150平方公里以上，干熱巖資源潛力巨大。由于黃河橫穿共和盆地，同時(shí)盆地內(nèi)地下水資源豐富，僅每天泄入黃河的地下水達(dá)20萬立方米以上，豐富的水源保障了干熱巖資源廣闊的開發(fā)利用前景。
日前，《全國干熱巖勘查與開發(fā)示范實(shí)施方案》正式出臺(tái)，希望2013～2015年是在干熱巖勘探方面取得階段性突破，也就是能鉆探到150～200攝氏度度的干熱巖。青海共和盆地鉆獲我國首個(gè)干熱巖，大大加快了這個(gè)進(jìn)程，使目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提前了兩年。 (作者：康維海)
相關(guān)鏈接：據(jù)介紹，干熱巖一般是指地下3-10千米深度范圍內(nèi)的溫度大于150℃、甚至達(dá)650℃的高溫巖體，為清潔的地?zé)豳Y源，是一種因具有資源量巨大、零污染排放、安全性好、熱能連續(xù)性好不受季節(jié)、氣候、晝夜制約、利用率高、成本低特點(diǎn)而有廣泛利用潛力的清潔可再生資源。據(jù)估算，我國大陸3000米至10000米深處干熱巖資源總計(jì)相當(dāng)于860萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是中國目前年度能源消耗總量的26萬倍。在過去40年里，發(fā)達(dá)國家干熱巖的利用技術(shù)日趨成熟，顯現(xiàn)出了巨大的利用價(jià)值，我國因干熱巖資源勘查工作滯后，目前仍處于探索起步階段，此前還未成功探出干熱巖。
干熱巖發(fā)電技術(shù)與傳統(tǒng)能源發(fā)電技術(shù)相比，可大幅降低溫室效應(yīng)和酸雨對環(huán)境的影響。目前，只有美國、日本和瑞典等少數(shù)發(fā)達(dá)國家成功探獲干熱巖，并掌握了干熱巖發(fā)電的基本原理和技術(shù)。通過水交換的辦法，把深部的熱變成蒸汽，進(jìn)行發(fā)電。利用干熱巖發(fā)電的成本僅為風(fēng)力發(fā)電的一半，只有太陽能發(fā)電的十分之一。
較常規(guī)地?zé)豳Y源，干熱巖是更加清潔的一種可再生能源。地?zé)崴型ǔ：辛蚧锏扔卸?、有害或阻塞管道的物質(zhì)，干熱巖則不存在這個(gè)問題。火電污染大、風(fēng)能不穩(wěn)定，太陽能占地面積大、成本高，水電可能造成流域生態(tài)破壞，核電雖清潔，但3年前日本大地震造成的核泄露令人至今心有余悸。發(fā)電是干熱巖目前的主要利用方式，也是未來開發(fā)利用的主要方向。
和火電、水電相比，干熱巖發(fā)電的優(yōu)勢更勝一籌——它幾乎是零排放，開發(fā)安全，持續(xù)性好，一旦技術(shù)成熟，經(jīng)濟(jì)實(shí)用也將成為它的另一枚標(biāo)簽。根據(jù)一項(xiàng)報(bào)告，干熱巖發(fā)電的預(yù)期商業(yè)化成本為每度電3.6～9.2美分，折合人民幣0.22～0.56元。未來，這種新的能源——干熱巖的開發(fā)利用，或許能真正安全穩(wěn)定地還我們以青山碧水、藍(lán)天白云。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2010年，我國石油儲(chǔ)量31.7億噸，天然氣儲(chǔ)量37793.2億立方米，煤炭儲(chǔ)量2793.9億噸，預(yù)計(jì)開采年限分別為16.75年、41.43年、93.98年。不可再生化石能源的耗盡，是不容更改的命運(yùn)。而地?zé)崮軇t不同，潛力巨大，空間分布廣泛，能提供穩(wěn)定的負(fù)荷。
2012年，中國地質(zhì)調(diào)查局初步評(píng)價(jià)了中國大陸3～10千米深處干熱巖資源，總量為2.5×1025焦，相當(dāng)于860萬億噸標(biāo)煤?！叭裟懿沙?%，就相當(dāng)于中國2010年全國一次性能耗總量(32.5億噸標(biāo)煤)的5300倍?！?/p>
同一年，中國科學(xué)院也對中國大陸3～10千米深處的干熱巖資源進(jìn)行了評(píng)價(jià)，得出的結(jié)論是2.09×1025焦。
相近的數(shù)字，印證了中國干熱巖開發(fā)利用的光明前景。
通過增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS)利用干熱巖發(fā)電，是目前世界上干熱巖開發(fā)利用的主要做法。EGS是采用人工形成地?zé)醿?chǔ)層的方法，從低滲透性巖體中經(jīng)濟(jì)地采出熱能的人工地?zé)嵯到y(tǒng)，即從干熱巖中開發(fā)地?zé)岬墓こ?。通過注入井注水，在地下實(shí)現(xiàn)循環(huán)，進(jìn)入人工產(chǎn)生的、張開的聯(lián)通裂隙帶。在此過程中，水與巖體接觸被加熱，然后通過生產(chǎn)井返回地面，形成一個(gè)閉式回路，從而實(shí)現(xiàn)從地下深部低滲透性干熱巖體經(jīng)濟(jì)地采出相當(dāng)數(shù)量深層熱能。人工熱儲(chǔ)的形成和儲(chǔ)層中裂縫的發(fā)育連通情況是控制干熱巖熱能提取的關(guān)鍵。
干熱巖開發(fā)的EGS技術(shù)，盡管還處于研發(fā)階段，但全球幾個(gè)主要的干熱巖開發(fā)試驗(yàn)工程，已經(jīng)在實(shí)踐中取得了進(jìn)展。美國新墨西哥州芬頓山、英國康瓦爾州Rosemanowes、日本Hijiori、法國萊茵地塹Soultz、澳大利亞Cooper是世界上幾個(gè)主要的干熱巖開發(fā)利用工程，其中最早的芬頓山建于1972年。這些工程有的已經(jīng)結(jié)束使命，有的至今仍在運(yùn)行，目前已合計(jì)發(fā)電4.7兆瓦。有關(guān)報(bào)告顯示，美國預(yù)期在2030年實(shí)現(xiàn)干熱巖發(fā)電的商業(yè)化運(yùn)營，到2050年EGS發(fā)電量計(jì)劃超過10萬兆瓦。
目前，中國有很多地區(qū)對干熱巖的開發(fā)利用很感興趣，山東、青海、廣東等省在這個(gè)領(lǐng)域都已經(jīng)有了投入，但距離試驗(yàn)性的開發(fā)利用仍有漫長的路要走。
前不久，《全國干熱巖勘查與開發(fā)示范實(shí)施方案》的正式出臺(tái)，將為中國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整作出重大貢獻(xiàn)。按照方案，我國將評(píng)價(jià)全國干熱巖資源與潛力，找出優(yōu)先開發(fā)靶區(qū)，建立干熱巖勘查示范基地，形成我國干熱巖勘查開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)體系，推進(jìn)我國干熱巖技術(shù)商業(yè)化。
這些目標(biāo)將分三個(gè)階段完成，即分三步走。
2013～2015年是第一個(gè)階段。這個(gè)階段將評(píng)價(jià)重點(diǎn)地區(qū)干熱巖資源數(shù)量與品級(jí)，圈定干熱巖靶區(qū)，初步建立干熱巖勘查開發(fā)試驗(yàn)研究基地。主要是對我國干熱巖資源狀況宏觀上有一個(gè)把握，同時(shí)希望干熱巖勘探方面取得階段性突破，也就是能鉆探到150～200攝氏度度的干熱巖。青海共和盆地鉆獲我國首個(gè)干熱巖，大大加快這個(gè)進(jìn)程，使目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提前了兩年。
第二階段是“十三五”的5年。在這5年間，要評(píng)價(jià)出全國干熱巖資源的潛力，圈定出一批勘查開發(fā)利用靶區(qū)，實(shí)現(xiàn)干熱巖示范工程發(fā)電，并形成我國干熱巖勘查開發(fā)指導(dǎo)方案。
而“十三五”之后的第三個(gè)階段，計(jì)劃能夠?qū)崿F(xiàn)干熱巖發(fā)電的商業(yè)性運(yùn)營，不僅發(fā)電成本降低，還建立起一套自有的干熱巖開發(fā)方法體系。
據(jù)了解，青海普遍分布有大地?zé)崃黠@著偏高的地區(qū)，地下熱水熱儲(chǔ)種類齊全。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)水溫在15℃以上的熱水或地?zé)岙惓｜c(diǎn)有84處。經(jīng)過勘探初步分析認(rèn)為，已發(fā)現(xiàn)干熱巖分布的共和盆地是全國干熱巖條件最好的地方之一，具有相對其他地區(qū)海拔低、氣候條件好的特點(diǎn)，具有與澳大利亞庫伯盆地、美國的沙漠峰等相近的條件，加之水資源豐富，是我國增強(qiáng)性地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS)研究開發(fā)的理想的場址。據(jù)《青海省地?zé)豳Y源勘查及開發(fā)利用規(guī)劃》未來8年計(jì)劃投資9億元加強(qiáng)地?zé)豳Y源勘查，力爭建立我國干熱巖研究開發(fā)試驗(yàn)基地。
青藏高原在隆升過程中形成了一系列地?zé)豳Y源，如西藏羊八井地區(qū)、青海的唐古拉地區(qū)及貴德—共和地區(qū)等。青海省已發(fā)現(xiàn)地?zé)狳c(diǎn)帶多處。從干熱巖地?zé)豳Y源區(qū)域分布看，青藏高原南部占中國大陸地區(qū)干熱巖總資源量的20.5%，資源量巨大且溫度最高，而北部尚未做過研究，因此此次勘探的意義重大。
（實(shí)習(xí)編輯 杜林杰）
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