據消息,經過兩年鉆探驗證,青海省共和盆地中北部地下2230米處,勘查到埋藏淺、溫度高的干熱巖,這是中國首次發現的可大規模利用的干熱巖資源。據專家介紹,該巖體在共和盆地底部廣泛分布,僅鉆孔控制干熱巖面積已達150平方公里,潛力巨大。
對很多讀者來說,干熱巖還是個不太熟悉的詞匯。干熱巖通常埋藏在地表3000至10000米以下,是沒有水或蒸氣的、致密不滲透的熱巖體,溫度在150℃至650℃之間,是一種可用于高溫發電的清潔資源。有數據表明,地殼中“干熱巖”所蘊含的能量相當于全球所有石油、天然氣和煤炭所蘊藏能量的30倍。
利用地下干熱巖體發電的設想,是美國人莫頓和史密斯于1970年提出的。1972年,他們在新墨西哥州北部打了兩口約4000米的深斜井,從一口井中將冷水注入到干熱巖體,從另一口井取出自巖體加熱產生的蒸氣,功率達2300千瓦。
在法國東部阿爾薩斯地區地下幾千米的地方,有一片溫度高達200℃以上的花崗巖區。這個地方建立了第一座利用熱巖發電的新型發電站。每年每1立方千米的熱巖產生的熱量,可發電25兆瓦,足夠一座萬人城市20年的用電量。
工作人員在這里鉆了3眼深井,一直鉆到地表5000米以下花崗巖的基巖中。發電時,用水泵以每秒100升的容量從中間的一眼井向地下灌冷水(井的直徑為60厘米),迫使冷水進入地下熱巖中,這些冷水被地下熱巖加熱到約200℃。然后,再用水泵將這種超高溫熱水從另外兩眼井抽上來,一旦到達地面,超高溫熱水就被送入一個熱交換器,并在熱交換器中產生蒸氣驅動渦輪機發電。水泵消耗的總電量,約相當于發電站發出電能的20%。
為了使冷水充分吸收花崗巖的熱量,就需要增加水滲入花崗巖縫隙的程度。雖然地下花崗巖非常堅硬,但也有裂紋。鉆井后要用150個大氣壓力的高壓水,從井口灌入,迫使高壓水進入巖石裂紋,增大裂紋開口。
由于這種新式發電站不燃燒化石燃料,因此不會排放增加溫室效應的二氧化碳和其他污染物。雖然冷水變熱后可能最終會使巖石降低到20℃,因此一處熱巖發電站也許只能連續工作20年左右。但在關閉幾十年后,地心的熾熱巖漿會重新加熱這些花崗巖,那時這些熱巖就又能重新發電。
利用干熱巖發電的成本與以煤炭和天然氣為燃料的火力發電站的成本大體相當,是風力發電的一半,只有太陽能發電的八分之一到十分之一。目前,歐美許多發達國家正在積極開展干熱巖開發試驗研究工作。