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地热能源开采干热岩地热发电系统及特点

2022/07/16105 作者:佚名
导读:中国虽然是世界第五大石油生产国,但是由于石油消费量剧增,国内石油探明的资源量早已难以满足需要。虽然我国潜在的油气资源比较丰富,但是剩余油气资源的品质较差,地理分布不合理,勘探技术难度和成本日益增加。 因此,寻找新的可替代能源成为当前的热点,地热能等可再生的清洁新能源越来越受到世界各国的重视。发达国家试验研究表明,增强型地热系统,又称干热岩地热发电系统日益受到重视。 所谓增强型地热系统(EGS)是一

中国虽然是世界第五大石油生产国,但是由于石油消费量剧增,国内石油探明的资源量早已难以满足需要。虽然我国潜在的油气资源比较丰富,但是剩余油气资源的品质较差,地理分布不合理,勘探技术难度和成本日益增加。

因此,寻找新的可替代能源成为当前的热点,地热能等可再生的清洁新能源越来越受到世界各国的重视。发达国家试验研究表明,增强型地热系统,又称干热岩地热发电系统日益受到重视。

所谓增强型地热系统(EGS)是一种不需要自然对流热水溶液的新型地热能源系统,其利用地球深处热源(多是花岗岩,称为干热岩)中的天然热,通过水力激发而产生地热资源。增强型地热系统以前被称为干热岩系统(HDR),干热岩是埋藏于距地表2~6km深处、温度为150~650℃、没有水或蒸汽的热岩体。干热岩的热能赋存于各种变质岩或结晶岩类岩体中,较常见的岩石有黑云母片麻岩、花岗岩、花岗闪长岩等。

一般干热岩上覆盖有沉积岩或土等隔热层。通过深井将高压水注入地下2~6km的岩层,使其渗透进入岩层的缝隙并吸收地热能量;再通过另一 个专用深井(相距200~600m)将岩石裂隙中的高温水、汽提取到地面;取出的水、汽温度可达150~200℃,通过热交换及地面循环装置用于发电;冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。

干热岩的储量十分丰富,它所储的热能约为已探明的地热资源总量的30%,比蒸汽、热水和地压型资源要大得多,比煤炭、石油、天然气的热能总和还要大。地壳中干热岩所蕴含的能量相当于全球所有石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的30倍。

干热岩地热发电系统的优点:

①储量巨大、在许多国家存在并广泛分布;

②使用过程中没有废气(CO2、SOx、NOx等)排放,也没有其他流体或固体废弃物,干热岩地热资源系统可以维持对环境最低水平的影响;

③系统使用过程安全,没有爆炸危险,更不会引起灾难性事故或伤害性污染。适合于基本负荷或高峰负荷的电力供应,是能源计划中最理想的组成部分;

④干热岩地热开发可以提供不间断的电力供应,不受季节、昼夜等自然条件的影响;

⑤美国、日本等国的高温岩体地热前期开发试验已充分说明,高地温梯度的高温岩体地热发电电价,在今天已具有商业竞争能力,而对中等和低级地温梯度的高温岩体地热资源,通过进一步改进开发技术,也可以与以化石能源为基础的电价有商业竞争能力。

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