?？诟Ｉ顭?井：地下5200米取熱

今年上半年，位于?？谑械奈覈卓诔?000米深層地熱科學(xué)探井福深熱1井的鉆探進(jìn)度，引發(fā)廣泛關(guān)注。最終，該井成功鉆探至5200米，刷新我國地熱科學(xué)探井最深紀錄，標志著(zhù)我國在干熱巖勘探領(lǐng)域取得新突破。

地熱，“地”代表能源來(lái)自地下，“熱”代表溫度和熱量，是指蘊藏于地球內部巖土體、流體和巖漿體中能夠被人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用的可再生能源。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，這種深藏地下的清潔能源，正在釋放出巨大的開(kāi)發(fā)潛力。

地處南海之濱的海南島，地熱資源豐富，3000米以下的地層中儲藏著(zhù)干熱巖型地熱。此次福深熱1井鉆探的，正是干熱巖資源。

45億年前，宇宙中一個(gè)火熱的“新生兒”——地球誕生了。那時(shí)的地球，是一個(gè)散發(fā)旺盛熱量的球體，內核里的高溫巖漿沸騰翻滾，時(shí)不時(shí)噴發(fā)出滾燙的巖漿，灼熱的熱流遍布地球表面。

在地球表面高溫和強酸強堿的環(huán)境中，孕育了最初的生命。歷經(jīng)45億年漫長(cháng)時(shí)光，地球逐漸冷卻，表層巖石固化，但實(shí)際上，在地殼深處，滾燙的巖漿仍在流動(dòng)，源源不斷提供能量，這就是地熱能的來(lái)源。

地熱能是一種儲量豐富、分布較廣、穩定可靠的可再生能源。人類(lèi)對地熱能的利用很早就開(kāi)始了，比如在公元前1500年前后，意大利一帶就出現了溫泉浴療。據不完全統計，目前全球約有80個(gè)國家正在開(kāi)發(fā)和使用地熱能源。其中，北歐地區是這一能源的最大受益者，在冰島等國，幾乎每個(gè)家庭都可以享受到地熱供暖、地熱發(fā)電帶來(lái)的便利。

在全球許多國家推動(dòng)實(shí)現碳達峰、碳中和目標的背景下，能源結構正在加快調整。作為七大新型能源之一的地熱能，勢必會(huì )在降低石化等傳統能源市場(chǎng)占比、減少溫室氣體排放等方面發(fā)揮作用。

中國幅員遼闊，地熱能儲量非?？捎^(guān)，其中又以西部地區最為富集，地熱能儲量可達1000億噸標準煤。有專(zhuān)家認為，如果充分開(kāi)發(fā)利用，地熱有可能成為我國下一個(gè)能源支柱。

或許你會(huì )問(wèn)，打一口幾千米深的井找到地熱資源，用處究竟有多大?其實(shí)，人類(lèi)的實(shí)踐早已給出答案。廣西社會(huì )科學(xué)院研究員龍裕偉在其所著(zhù)的《世界能源史》一書(shū)中介紹，人類(lèi)利用地熱的主要方式有通過(guò)地源熱泵供熱、直接供熱、工業(yè)利用、溫室種養、洗浴療養、污水處理等。其中，地源熱泵供熱，需要通過(guò)地源熱泵設備將地熱轉化為熱風(fēng)，然后輸送到需要供熱采暖的空間;直接供熱，則是直接對來(lái)自地下的熱水或流體加以利用。比如1928年，冰島人在首都雷克雅未克郊區鉆出一口地熱井，他們鋪設3公里長(cháng)的地熱水管道，將87℃的地熱水引入城市社區，給居民供暖。

地熱在工業(yè)、農業(yè)領(lǐng)域的應用也不是新鮮事。20世紀70年代末，美國內華達州成立了一家名為“Gilroy”的食品加工廠(chǎng)。該廠(chǎng)引入地熱水用于洋蔥脫水加工環(huán)節，生產(chǎn)出不同類(lèi)型的干洋蔥。

我國第一大地熱發(fā)電站西藏羊八井地熱電站，于1977年建成投產(chǎn)。目前，該地熱電站已累計發(fā)電數十億千瓦時(shí)。不僅如此，電站外還建有一個(gè)室內面積近1萬(wàn)平方米的地熱溫室，這里常年種植西紅柿、黃瓜、青椒、茄子、韭菜、四季豆等蔬菜，以及部分水果、花卉。這些綠色產(chǎn)品被銷(xiāo)往拉薩等地。

1986年，天津里自沽農場(chǎng)建成一個(gè)用于養種雞、孵化、育雛、水產(chǎn)養殖及加熱生活用水的地熱系統，明顯降低了生產(chǎn)成本。同年，福建省福州市能源利用研究所在連江縣建成中國第一座規模較大的地熱干燥專(zhuān)用裝置——地熱烘道式香菇干燥裝置。

位于?？谑行阌^長(cháng)流鎮的福深熱1井，是妥妥的“實(shí)力派”。它采用“雙驅鉆井+高壓噴射”等多項自主創(chuàng )新技術(shù)，在3900米附近鉆獲溫度達150℃的地熱資源儲層，在5123米深度鉆獲溫度達188.71℃的地熱資源儲層。

近年來(lái)，世界各國對開(kāi)發(fā)利用地熱能越來(lái)越感興趣，但要在地球深處“挖寶”，可不是一件容易的事。因為最豐富的地熱資源位于深約2萬(wàn)米的地下，人類(lèi)不僅要研發(fā)出先進(jìn)的超深鉆探技術(shù)，還要對地球內部結構有充分準確的認識。

我國此前已完成超過(guò)萬(wàn)米的油氣深井鉆探，但此次福深熱1井鉆探深度突破5200米依然廣受關(guān)注。原因是，目前在全球范圍內，深度超過(guò)5000米的地熱井屈指可數，在中國，福深熱1井是迄今唯一深度超過(guò)5000米的地熱科學(xué)探井。

地熱井的工作原理，是使用鉆探設備鉆出一個(gè)能深入地下的井眼，再借助特殊的管道和設備，采用水力壓裂等技術(shù)，對地球內部的地熱儲層進(jìn)行改造，把高溫的巖石變得如海綿一樣，然后往這層“人造海綿”中注水，再從中提取出熱水或蒸汽，輸送至地面上的發(fā)電站或熱能供應系統，為人類(lèi)所用。中國工程院院士、中國石化總地質(zhì)師郭旭升在接受新華社采訪(fǎng)時(shí)說(shuō)，福深熱1井鉆探的目標為2.5億年前的花崗巖，屬于深層干熱巖地熱井。

海南位于全球四大高溫地熱帶之一的環(huán)太平洋高溫地熱帶上，現代火山活動(dòng)強烈，是深層地熱資源富集區，這也是福深熱1井出現在海南的一個(gè)重要原因。在海南島上，瓊北盆地是一處大型地熱田。

“根據初步探測評價(jià)，目前瓊北地區干熱巖資源量折合標準煤約386億噸，按資源利用率5%～8%計算，可利用量約達20億噸標準煤，總發(fā)電量預計可達6萬(wàn)億度至7萬(wàn)億度。”曾任海南省自然資源和規劃廳總工程師的陳勝紅表示，加快推動(dòng)地熱資源的開(kāi)發(fā)利用，對于海南調整優(yōu)化能源結構，建設國家生態(tài)文明試驗區和清潔能源島具有重要意義。

陳勝紅認為，海南地熱資源具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景，尤其是干熱巖地熱資源，如能充分利用好，可用于高溫發(fā)電、供暖制冷、發(fā)展生態(tài)農業(yè)等方面，有利于節能減排、進(jìn)一步改善生態(tài)環(huán)境，也有利于培育新興產(chǎn)業(yè)、帶動(dòng)相關(guān)裝備制造和工程技術(shù)業(yè)務(wù)發(fā)展。

當前，我國地熱資源開(kāi)發(fā)利用多以淺層和中深層的水熱型地熱為主，而埋深3000米以下的深層地熱，尤其是干熱巖地熱資源的開(kāi)發(fā)尚處于探索階段。隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步和對清潔能源需求的增加，深層地熱能的開(kāi)發(fā)利用，將成為未來(lái)能源領(lǐng)域的重要研究方向。

在實(shí)現“雙碳”目標的進(jìn)程中，地熱能資源規?；?、產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)利用，是一片新藍海。