全球首次自主研發(fā)地熱熱伏發(fā)電機現場(chǎng)測試突破1000W級

2024年1月15日，謝和平院士深圳大學(xué)團隊2023年度總結會(huì )暨深地工程智能建造與健康運維全國重點(diǎn)實(shí)驗室(深圳大學(xué))啟動(dòng)會(huì )召開(kāi)。謝和平表示，2024年團隊要將海水直接制氫與地熱熱伏發(fā)電兩項顛覆性技術(shù)盡快推進(jìn)規?；a(chǎn)業(yè)化，為“發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力”做出貢獻。

會(huì )上，深圳大學(xué)深地科學(xué)與綠色能源研究院院長(cháng)、深地工程智能建造與健康運維全國重點(diǎn)實(shí)驗室主任謝和平院士在致辭中介紹，2023年深大團隊取得了5項標志性成果，即獲批全國第六批/深圳市首份嫦娥五號月壤樣品;全球首次自主研發(fā)地熱熱伏發(fā)電機現場(chǎng)測試突破1000W級，在青海共和干熱巖場(chǎng)地完成了世界首次干熱巖單井熱伏發(fā)電現場(chǎng)測試;國際上首次實(shí)現了深部煤炭保壓保瓦斯取芯;全球首次海水直接電解制氫技術(shù)海試成功;世界首次深海固體可燃冰保溫保壓取樣海試成功。

圖片圖為謝和平院士發(fā)表講話(huà)

據中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所網(wǎng)站2023年12月8日消息，受中國地質(zhì)調查局資助，水環(huán)所聯(lián)合中國科學(xué)院廣州能源研究所、深圳大學(xué)等相關(guān)單位，共同在青海共和干熱巖勘查試采場(chǎng)地開(kāi)展了干熱巖單井采熱-熱伏發(fā)電系統聯(lián)合試驗。在試驗測試周期內，單井的瞬時(shí)最大采熱率值超過(guò)2MW，72小時(shí)平均采熱率達到1MW。與國內同類(lèi)型干熱巖單井采熱系統相比，系統最大采熱率提高了近4倍，平均采熱率提高了2倍以上。在極限工況下(熱端溫度69.7℃，冷端溫度5.0℃)，熱伏電機的極限發(fā)電能力達到1290.8W，實(shí)現了當前世界最大功率地熱熱伏發(fā)電。

此前，2023年3月，謝和平院士在公開(kāi)場(chǎng)合介紹，大灣區地熱資源十分豐富，有60%的區域是花崗巖，花崗巖下面就是中低溫地熱。當前地熱發(fā)電技術(shù)以渦輪機發(fā)電為主，效率十分低下，因此如何攻關(guān)研發(fā)新型的發(fā)電技術(shù)，特別是中低溫地熱發(fā)電的顛覆性技術(shù)和變革性技術(shù)，目前全世界均在攻關(guān)且都處于同一起點(diǎn)。

 
圖片圖為青海共和盆地干熱巖單孔取熱及熱伏發(fā)電試驗現場(chǎng)

據地熱加了解，2019年至今，謝和平團隊在地熱發(fā)電領(lǐng)域提出了熱伏發(fā)電顛覆性技術(shù)、磁懸浮發(fā)電變革性技術(shù)、原位發(fā)電探索性技術(shù)三項新技術(shù)。目前熱伏發(fā)電歷經(jīng)四年攻關(guān)，已實(shí)現三代熱伏發(fā)電機原理樣機的研制，實(shí)現了10W級—100W級—1000W級的跨越性突破。

深圳大學(xué)深地科學(xué)與綠色能源研究院于2018年3月由謝和平院士擔任院長(cháng)組建，致力于深地科學(xué)與低碳綠色能源等領(lǐng)域創(chuàng )新研究探索，研究方向包括深地科學(xué)與原位巖石力學(xué)、深地深海深空保真取芯與探礦理論與技術(shù)、工程擾動(dòng)巖石動(dòng)力學(xué)、海水制氫原理與技術(shù)、中低溫地熱發(fā)電理論與技術(shù)、低碳與CCUS技術(shù)等。

深地工程智能建造與健康運維全國重點(diǎn)實(shí)驗室于2023年在中國礦業(yè)大學(xué)原有的深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室基礎上，由中國礦業(yè)大學(xué)、深圳大學(xué)與四川大學(xué)重組共建獲批，由謝和平院士擔任主任。深地工程智能建造與健康運維全國重點(diǎn)實(shí)驗室(深圳大學(xué))的研究方向包括深地工程巖石動(dòng)(靜)力學(xué)、深部地熱與清潔能源開(kāi)發(fā)、深地工程材料與智能建造、深地資源原位流態(tài)化開(kāi)采與健康運維、深空深海保真取心探礦。

謝和平院士對團隊和實(shí)驗室所有成員提出“求新、求真、求實(shí)”的要求。“求新”，就是要緊盯世界科學(xué)前沿和國家重大戰略，做從0到1的原始創(chuàng )新，在選題方向與開(kāi)拓領(lǐng)域時(shí)，關(guān)鍵要“做別人沒(méi)做過(guò)的，做超越別人做過(guò)的”;“求真”，就是要具有客觀(guān)、嚴謹和理性的治學(xué)態(tài)度與求真的科學(xué)精神，按照毛軍發(fā)校長(cháng)的要求，做到“真解決問(wèn)題、解決真問(wèn)題、問(wèn)題真解決;”“求實(shí)”，就是要實(shí)事求是，腳踏實(shí)地，要有吃苦耐勞和持之以恒的奮斗意志。

注：本文綜合整理自中國經(jīng)濟導報、中國發(fā)展網(wǎng)、地熱加、中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所