鄭克棪：干熱巖，前瞻性地熱研究世界與中國現狀

2018年1月12日，由中國科學(xué)院科技戰略咨詢(xún)研究院、國際能源署（IEA）、聯(lián)合國項目事務(wù)署（UNOPS）指導，中國能源研究會(huì )分布式能源專(zhuān)業(yè)委員會(huì )、中國能源網(wǎng)等聯(lián)合主辦，國家電網(wǎng)公司、漢能控股集團等協(xié)辦的"2018未來(lái)能源大會(huì )"在北京隆重召開(kāi)。中國能源研究會(huì )地熱專(zhuān)業(yè)委員會(huì )專(zhuān)家委員會(huì )主任鄭克棪先生作致辭演講。

以下內容根據演講實(shí)錄整理摘編：

鄭克棪：說(shuō)一下干熱巖，干熱巖是前瞻性地熱研究，介紹一下世界和中國的現狀。介紹內容分三個(gè)部分，第一個(gè)部分干熱巖是未來(lái)的地熱之光。第二，發(fā)達國家的干熱巖試驗。最后介紹一下我國干熱巖研究的起步。

地熱發(fā)電才一百多年歷史，1904年開(kāi)始地熱發(fā)電。地熱發(fā)電增長(cháng)遠遠趕不上地熱需求，世界能源理事會(huì )就說(shuō)，全球的能源里面，風(fēng)能、太陽(yáng)能、地熱能、海洋能只占0.4%。水熱型的地熱資源，是要靠水和蒸汽來(lái)把熱量帶出來(lái)的，這個(gè)在全球的分布，全球底面3000米以?xún)?，水熱型的地熱資源，可以開(kāi)采的量只有14.8。但是干熱巖的地熱資源量要大100倍，這是我們國家計算的淺層地熱能和干熱巖地熱能的比例，干熱巖占全部地熱資源的98%以上，現在開(kāi)采水熱型的只占不到2%，所以干熱巖的潛力是巨大的。

干熱巖的開(kāi)發(fā)技術(shù)一般來(lái)說(shuō)是這樣的，需要鉆兩個(gè)井，在井的底下要產(chǎn)生用強大的水壓力，幾百個(gè)大氣壓，給它壓出裂縫來(lái)，形成一個(gè)地下的網(wǎng)絡(luò )系統，產(chǎn)生熱水和蒸汽。

第二，發(fā)達國家的干熱巖試驗。世界上現在8個(gè)發(fā)達國家，美國、英國、法國、德國、瑞士、瑞典、澳大利亞，1974年美國最初開(kāi)始試驗的，到現在40多年時(shí)間。2006年的時(shí)候，美國麻省理工學(xué)院提出了一個(gè)新的研究報告，就叫地熱源的未來(lái)，就是用增強地熱系統技術(shù)，來(lái)開(kāi)采干熱巖。到2050年，美國可以有10億千萬(wàn)的裝機容量，商業(yè)化可以10到15年實(shí)現。這個(gè)資源可以開(kāi)采出來(lái)的量是美國2005年基本上消費量的2000倍。

下面我簡(jiǎn)單介紹一下發(fā)達國家的情況，美國是1974年開(kāi)始試驗，他進(jìn)行了壓裂，也進(jìn)行了聯(lián)通試驗，最高產(chǎn)出192度的溫度，發(fā)電實(shí)驗只做了60千瓦的短時(shí)間試驗。

英國1977年開(kāi)始的，它試驗的深度比較淺，2600米出來(lái)的溫度只有100度，新的試驗是計劃了，但是現在計劃還沒(méi)有批準。

德國是1978年開(kāi)始的，德國起步比較晚，但是做了兩個(gè)成功的發(fā)電。3300米的一對井，灌下去70度，出來(lái)160度，建了一個(gè)3兆瓦的電廠(chǎng)，一年運行8200多小時(shí)，就是94.5%的時(shí)間都在發(fā)電。

日本是1982年開(kāi)始試驗，一個(gè)是秋田縣的雄勝，就在火山邊上，缺點(diǎn)就是循環(huán)流體損失太大，另外一個(gè)山形縣肘折也做了試驗，做了130千瓦小型的電廠(chǎng)，實(shí)驗了一段時(shí)間，沒(méi)有正式的發(fā)電。

瑞典是1985年開(kāi)始的，因為缺少本國地熱資源，所以進(jìn)行了干熱巖的試驗。但是瑞典地熱的基礎不好，井里面的溫度比較低，前景比較渺茫。又因為產(chǎn)生微地震，試驗就停止了。

法國是1987年開(kāi)始試驗，蘇爾茨現在是500米的井，三眼井，還有一眼3600米的井，溫度可以出來(lái)200度。它試驗了兩個(gè)井回灌，兩個(gè)井產(chǎn)出，這樣產(chǎn)生的微地震比較大一些?，F在生產(chǎn)變成是兩個(gè)井回灌，一個(gè)井開(kāi)采，這樣他在2011年實(shí)現了1.5兆瓦，他還在試驗，還在發(fā)電。

瑞士96年才開(kāi)始試驗，但是瑞士以后鉆機就放在城市中心，瑞士富人比較多，產(chǎn)生2.9級微地震，有一次3.4級地震就終止了，現在計劃換一個(gè)地方做試驗，但是現在還沒(méi)開(kāi)始。

澳大利亞起步最晚，2003年才開(kāi)始，鉆了4眼井，循環(huán)出來(lái)井里溫度210度。本來(lái)我們去參觀(guān)的時(shí)候是2009年，我們去之前，他有個(gè)井壓力太大爆炸了，就準備關(guān)閉閘門(mén)。又重新鉆了一個(gè)井，2012年鉆成，2013年做了壓力試驗開(kāi)始發(fā)電。其他的公司也做了一些鉆井。

這是8個(gè)國家的情況，8個(gè)國家總共現在有12.2兆瓦的發(fā)電容量。

最后介紹一下我國干熱巖的研究起步，基本上是5個(gè)步驟，2001至2005年之前，基本上都是遇到一些國外的研究文獻，介紹一下可以有這樣的試驗，沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的研究項目和實(shí)質(zhì)性的地方研究。

十一五期間，我們和澳大利亞合作，做了一個(gè)干熱巖的研究，澳大利亞專(zhuān)家來(lái)了幾次，我們也去澳大利亞進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)討論，學(xué)到了技術(shù)。西藏高原、云南，交通條件不太方便，所以在東南沿海、福建和廣東選點(diǎn)進(jìn)行試驗。成果出版了一本《干熱巖發(fā)電技術(shù)理論與實(shí)踐》。

第三，十二五，就是過(guò)去的5年計劃，科技部設863研究項目，叫《中低度地熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究與示范》，國土資源部在調查評價(jià)里面有了干熱巖的項目，其中，福建省漳州市、龍海市中國第一個(gè)干熱巖鉆井示范國家項目在開(kāi)展，實(shí)際上效果不是太好。山東省鉆了一個(gè)2000多米的井，107度，但是這個(gè)壓力力量也不夠，水量也不夠，所以效果不好，它相當于石油開(kāi)采的壓力，不是干熱巖的大范圍壓力。

黑龍江省在五大連池火山區，要搞干熱巖，實(shí)際火山是玄武巖的火山，熱量不多，玄武巖巖漿在3000-5000米的地脈里面，沒(méi)有熱源，所以鉆了一下只得到了20度，也不理想。

下面一個(gè)報道是2017年9月6號，中央電視臺13頻道，播送了中國干熱巖勘察取得重大突破，青海省共和盆底鉆井3703米測得溫度236度。它里面用的照片井口出來(lái)熱水和蒸汽，那都是西藏的圖片，不是青海的圖片。要說(shuō)溫度，西藏在1993年就鉆了329度，在這之前就突破了，所以這個(gè)新聞不太靠譜。

中國的現狀有些民營(yíng)企業(yè)借用干熱巖這個(gè)熱門(mén)詞匯，成立了干熱巖能源科技有限公司，干熱巖熱力有限公司，但是他的廣告詞里面，說(shuō)明書(shū)里面是干熱巖，但是實(shí)際做的只是中深層地熱部，有點(diǎn)商業(yè)炒作，欺騙社會(huì )公信。

地熱能開(kāi)發(fā)利用十三五規劃，國家發(fā)改委、國家能源局、國土資源部2017年發(fā)布，地熱能首次納入國家五年計劃的專(zhuān)項規劃，建立二至三個(gè)干熱巖勘察開(kāi)發(fā)示范基地。

總的來(lái)說(shuō)，中國干熱巖的開(kāi)發(fā)任重道遠，潛力很大，但是也有很大的難度。我們不要太夸大自己取得突破性的進(jìn)展，這里舉一個(gè)例子，澳大利亞2012年鉆井試驗成功，但是在2017年的世界地熱學(xué)術(shù)討論會(huì )上發(fā)表一篇文章，從澳大利亞干熱巖的試驗項目學(xué)到的教訓，就是還有進(jìn)一步經(jīng)濟上降低成本，技術(shù)上還可以改進(jìn)。