干热岩是什么能源?“热电联产”是指利用地热资源发电的一种清洁能源供应方式。通俗地说,就是将太阳能转化为热能,然后输送到需要的地方。这种能源的转化效率非常高,一般可达到90%以上。目前,我国已建成世界上规模最大的热电联产项目,年发电量超过1000亿千瓦时,相当于减少二氧化放约1.5亿吨。但与此同时,我国热电联产技术仍存在一些问题,如电网调峰能力不足、供热系统运行成本高等。
随着人类对地球资源的关注度越来越高,更多的人开始注重新能源的使用。
据说有一种物质叫干热岩,中国的储量可以用4千年左右。
干热岩已经被人们盯上
如果这种新能源被稳定开发,或许会改变世界能源格局。
干热岩是一种新型地热能源,一般是指藏在地下数千米,内部没有流体或只有极少流体的岩体,这种岩体的温度都是比较高的,可以达到200摄氏度以上。
这种岩体的成分可以是很多种,大部分干热岩都是中生代以后的中酸性侵入岩,也有一部分是中新生代的变质岩,少量干热岩是以沉积岩的形式出现的。
干热岩是来自地球的馈赠
干热岩的主要使用价值在它自身蕴含的热量,所以在提取干热岩能源时人们的指标就是岩体内部温度,温度越高可利用空间就越大,反之就越小。
干热岩能源在开采时有一定的局限性,相较于埋藏较浅的传统煤炭与石油资源,干热岩的开采难度通常都比较大,埋藏过深让工作人员开采时需要投入更多的人力和物力,这也导致干热岩能源的开采速度很慢。
沉积盆地型干热岩成因
虽然干热岩比较难开采,但是它也具备传统能源不具备的优势。
首先就是干热岩能源属于清洁型资源,在“绿水青山就是金山银山”的今天,环保对每个人每个国家来说都是至关重要的,如果放任人类破坏地球环境,最终的结果只会是人类被反噬。
干热岩资源的运用
干热岩的出现就可以很好化解燃烧煤炭和石油带来的环境污染问题,我国大部分北方地区目前冬季仍然需要燃烧煤炭取暖,在这个过程中会产生大量二氧化碳,加剧温室效应。
温室效应图解
如果人类可以将干热岩大量用于供暖,北方冬季排放二氧化碳的含量就会减少。
其次干热岩的储备量极其丰富,我们都知道能源分为可再生和不可再生,一些可再生能源也需要很长的时间才可以生成。
干热岩能源短期内是没有这个顾虑的,中国目前干热岩的储量可使用4000年,虽然这个能源也不是源源不断的,但是起码在未来一段时间内人类无需担心干热岩能源枯竭。
干热源资源运用
最后一点就是利用干热岩发电的成本较低。我们眼中的新能源风力发电成本是干热岩的2倍,太阳能发电成本是干热岩的10倍。
我国目前的干热岩资源主要集中分布在青藏高原南部地区,占据中国1/5的干热岩资源。
相关专家解释说,青藏高原在向上隆起的过程中会形成许多地热资源,而青藏高原地区的干热岩资源更是储备丰富且优质。
青藏高原地质剖析
我国首次发现大规模可利用的干热岩资源就在青藏高原的共和盆地,工作人员在这片区域成功钻获温度达到153摄氏度的干热岩。
相比于其他地区的干热岩资源,共和盆地的干热岩资源埋藏更浅且温度较高,也就是说共和盆地的干热岩资源更加容易开采。
当地专家表示,共和盆地的干热岩密度较大且不透水,地下1600米以下没有勘测到地下水,可供开采的干热岩资源面积达150平方公里以上。
地下水位置
我国干热岩资源的储备量是极其丰富的,大约有856万亿吨,而目前已知世界范围内干热岩的储备量也仅有4950万亿吨,也就是说我国占到世界总量的1/6。
干热岩资源不像其他传统能源一样,需要提取到地面才可以使用,我们主要使用的就是它的热量。
如果想采集干热岩的热量就需要在干热岩附近区域打井,然后延伸到干热岩资源丰富的地区。
之后就可以向井中注入大量的水,同时也会对干热岩岩体造成一定的压力。之后干热岩的热量就会把水变成水蒸气供我们使用。
干热岩采集
这种采集方式最大的弊端就是效率低下且成本较高,会浪费大量的水资源,开采出的能源较少,为此王学忠先生提出一种新型采集干热岩资源的方式—重力热管技术。
这种方式需要将一根热管深入到干热岩岩体内部,热管的材质则会选用一种导热速度极快的物质。
热管中需要装有氨水,之所以选择氨水,是因为这种液体的沸点很低。当氨水与温度较高的管壁接触后,很快就会转化为氨蒸汽,并在重力的作用下返回地面被人类使用。
氨水
这种开采方式不仅可以节约干热岩资源的开采成本,还可以最大限度的提高开采效率,相较于传统开采干热岩技术是一种更方便更节能的方式。
目前干热岩资源不能被广泛应用的原因就是开采成本较高,开采难度较大。
如果科学家们可以继续优化干热岩开采方式,同时合理规划干热岩开采项目,减少对地下岩层的破坏,相信未来干热岩资源还是会成为人类世界主要能源,届时世界能源格局将会随之改变。
我们现在所处的时代对能源的需求量是极大的,不论是动力系统还是发电发热,都需要能源的参与,目前世界上大部分的能源还是依靠化石燃料。
到目前为止,世界每年大约消耗能源为134亿标准煤,其中石油、煤和天然气能源大约占到85%,一些新型能源如太阳能、潮汐能、水力和风力等仅占到世界能源结构的15%。
新能源
化石燃料燃烧通常都会伴随着环境污染,尽管目前世界范围内都在推广新能源,但是石油仍然占据能源市场的主导地位,预计人类对石油的需求量将会以1.9%的速度增长。
意识到化石燃料燃烧对环境造成的危害后,世界范围内开始主张低碳出行,国家扶持开拓新能源车的市场,在之前石油的价格更是屡创新高。
为了更好的解决环境污染问题,目前我国推出一款清洁型石油,将95号石油的价格降至每升8.2元左右,同时也降低了对环境的污染,这足以看出开发新型清洁能源对人类的重要性。
石油地质结构
除此之外,化石能源还将面临枯竭的风险,大部分化石能源是不可再生能源,少部分化石能源即使可以再生,所需要的时间也很久。
可以说化石燃料用多少就少多少,长期大量使用化石燃料,总会有能源枯竭的一天,如果真的到了那一天,届时人类又将如何维持正常的生活和发展呢?
石油是此前全球的发展命脉
希望当今石油为主的能源结构可以顺利转化为多能源结构,在未来的某一天,中国可以轻松利用干热岩的地热能,到那个时候中国的能源结构一定会发展得更加长久。