我国发现的新能源干热岩是一种什么样的能源呢

众所周知，在大自然中存在着许多资源，有些资源被称之为“不可再生资源”，毕竟地球虽然比较宽广，但资源是有限的，可见这些不可再生资源的重要性了。每当一个国家发现大批量的不可再生资源，其他国家都会投来艳羡的目光。

近几十年来，我国的发展呈现肉眼可见的速度前进，但能源问题对于我国来说，还是较为严峻的，毕竟中国人口数量较多，所需要的能源相对也比较庞大。但青海又出什么大事？发现大量新能源，更有美国人直言：怎么又是中国？究竟是怎么一回事，就让我们一起来看看吧！

原来，这次在青海所发现的新能源，名叫“干热岩”。干热岩是一种新型的能源，埋藏在几千米的地底下，若是没有强悍的勘探技术，想要发现干热岩无疑是非常困难的。而且想要提取干热岩也并不容易，需要过硬的技术才能够提取成功。

而我国这次在青岛所发现的干热岩，温度居然高达236度，比起上一次发现的干热岩153度，足足高出了83度，可见这次钻获的干热岩体有多么珍贵了。许多国家都对中国的这次发现，感到羡慕不已，毕竟如此珍稀的资源，并不是随随便便就能发现的。

要知道干热岩的总储能，相当于全球石油、煤炭和天然气储能的30倍，足以证明这次发现新能源的强悍。干热岩的发现对我国的发展，起到了至关重要的作用，能应用的范围非常广泛，并且不会排出一些有害的气体，对于环境保护也能起到一定的作用。

不得不说，世界之大还真是无奇不有，万万没想到在青海，居然能够发现如此珍稀的干热岩，着实让人大开眼界了。

130多亿年前，一次大爆炸形成了现在的宇宙。一开始，各种元素在宇宙中漫无目的地漂浮着，和其他元素碰撞融合，慢慢形成物质，最后演化为地球这类行星和各种天体。

此后，地球上的各种物质随着时间的推移发生变化，在这个过程中 形成了我们如今所需的石油、矿、天然气等各种资源 。

形成这些资源所需要的时间十分漫长， 短时间内无法再生 ，而人类文明又在飞速发展，各种资源的形成速度远远跟不上人类的开采消耗速度，照这样下去， 地球上的资源迟早有用完的一天 。

这类传统能源在使用的时候非常容易 对环境造成污染 ，废气的处理是一个相当棘手的问题。科学家们开始 研究和寻找更加高效清洁的新能源 ，比如可燃冰就是其中一个较为成功的例子。可燃冰其实指的是甲烷气水包合物，水以固体形态用晶格把大量甲烷包含在内。

可燃冰经常分布在 海洋浅水区域的底部 ，或者是海洋深层的沉积之中。科学家推测，这种物质是天然气和水在高温低压下形成的。可燃冰具有 分布广、总量大、能量密度高 等特点，被认为是 目前最有应用前景的新型替代能源 。

现在要面对的最大难题是可燃冰的开采方式。因为可燃冰在常温常压下极不稳定，无法像矿藏那样进行直接开采，现在为止提出的开采方法有三种设想，一 热解法 ， 二是降压法，三是二氧化碳置换法 。

值得一提的是，第三种方法会使大量甲烷泄露，造成的温室效应比二氧化碳严重得多，会给地球环境带来非常严重的威胁。 如果将地球上处在冰冻状态的甲烷全部解冻，甚至可能造成物种灭绝。

当大多数国家还在攻克可燃冰的开采和输送难题时， 我国已经在2017年5月完成了可燃冰的试采 ，与此同时，我国还在不断进行其他新型能源的研发。

同年，我国在青海共和盆地首次钻取了236摄氏度的高温干热岩，并且在这里发现了大量可利用的 干热岩资源 。在发掘使用新型能源的道路上，我国又迈出了意义重大的一步。

那么，干热岩到底是何方神圣？

干热岩其实属于 地热资源 的一种。而地热能 来自于地核散发的热量 ，这股热量穿过地幔时 把岩浆加热至滚烫 ，再传达到最表层的地壳。同时，它也是引发火山喷发和地震的“元凶”。

目前我们只能对地壳浅层的地热资源进行开发，这需要适宜的地质条件，比如地壳破裂的地方，或是板块构造的边缘地带。

如果有一天能够发明出开发深层地热资源的技术，那么我们的能源问题自然也就解决了。因为地热能源与地球共生，只要地球还拥有生命力，地热就会源源不绝。

人类在很早以前就开始利用这种能量了，在早期只是直接使用被地热升温过后的水源，比如温泉和用于取暖的地下热水。

到了 科技 发达一些的近代，多将地热能用于农业方面，比如搭建温室 培育农作物 、控制环境水温 提高水产养殖的效率 等等。

直到20世纪50年代左右，人们才真正认识到了地热资源的可利用性，开始进行更进一步的开发使用。到了今天，这种能源多被用来 发电 ，人们常在地热资源丰富的地区建造地热发电站。

现在，各个国家都对地热能的进一步开发利用进行了不同的尝试，有的地方借助地理优势就能充分利用地热资源，比如被大西洋中脊穿过的冰岛。光听这个名字我们可能会认为这是一个十分寒冷的国家，事实上，冰岛并不冷。

冰岛位于两大地质板块之间， 地面之下蕴含着丰富的地热能 ，冰岛整个国家的电力几乎都是由这些地热能提供的。借助这样的天时地利，冰岛成为了世界上清洁能源利用率最高的国家。也正是因为这些丰富的地热资源，冰岛虽然看起来冰天雪地，但到处都是温泉。

地热资源分为水热型和干热岩型。其中，干热岩型比水热型的资源量要多得多。对于干热岩的定义，各个国家现在还没有达成共识。

不过，通常情况下我们认为， 干热岩是一种埋在地下3到10公里处，温度大于180摄氏度，内部致密不透水的热岩体 。我们在开采干热岩时，能够人工对这种岩体造成裂隙，再将冷水从裂隙中注入，等到冷水被加热成热水和水蒸气之后再将热量提取出来。

有研究人员称，地热资源是因为地核产生的，那么， 只要深度足够，任何地方都能够开发出干热岩 。

干热岩具有高效、清洁的特点 ，而且是 可再生 的。在干热岩的开发过程中，能够保证安全、环保，并且能够在具备 高效率 的同时 节能 。

世界上第一个利用干热岩资源的项目是美国在1974年启动的，在这个项目的进行过程中，美国使用了先前开采 页岩气的水力压裂技术，产出的干热岩 最高温度为192摄氏度 。

2008年，美国麻省理工学院发表了一篇名为《地热源的未来》的研究报告，在里面提出了增强地热系统技术的设想，认为可以用这种技术来开采干热岩。并且， 美国很有希望在未来10到15年内实现干热岩开采技术的商业化使用。

在我们最开始使用地热能的时候，大多数都是直接利用的 水热型地热资源 ，而干热岩附近并不常有丰富的水资源。

增强地热系统的工作方式则是通过 注入冷水 的方式将地层之间的 缝隙扩宽 ，从而使地下水的流通效果更好，再由水充分 吸收地热 ，最后把热水或是水蒸气收集起来提取热能。

这是目前最流行的开采方式，但也存在着一定的弊端，那就是我们暂时还 无法精准控制地层裂隙扩宽的方向和程度 。在这种工程中，误差是非常致命的，除了无法达到提取热能的目的之外，还有可能出现我们无法预料的结果。

而且，地层裂隙扩大，随之而来的就是地震风险的提升。如果没能开采到热能，还使这片区域成为了 “人造地震带” ，那就得不偿失了。

1973年，英国也开始了对干热岩资源的开发研究，这项研究被命名为罗斯曼奴斯项目，因为是在罗斯曼奴斯火山地区进行的。

1977年，英国启动了 历史 上规模第二大的干热岩项目，不过，这次英国只探测到了2600米的深度，所测得的温度为100摄氏度。

在2009年，这个项目还获得了欧盟的赞助。目前，英国还计划对一处位于地下4千米的地热资源进行开发利用，发电站一旦建成，能够为英国提供十分之一的用电量。

1987年，法国、德国、英国合作进行干热岩相关的实验研究，在这个过程中不断摸索干热岩的开采技术，如今已经趋于成熟。1997年，国际能源署制定了为期四年的 “干热岩行动计划” ，除了美、德、英之外，澳大利亚、日本和瑞典也加入到了计划之中。

其中，澳大利亚是对干热岩研究起步最晚的国家。2003年，澳大利亚在库珀盆地进行干热岩项目的开发，据当时澳公司的网站称，在这个盆地下方， 地热资源的储量和500亿桶油相当 。澳大利亚这次的钻井深度达到了4500米，测得温度有270摄氏度。

第一个实现用干热岩稳定发电的是法国的 Soultz发电站 ，这是1987年时德法合作的一个地热研究项目。

经过30多年的不断研究和尝试，终于研发出了 将干热岩能量转化为电能 的技术，这是人类在地热能源研究方面的一大突破，因此，即便这个发电站的投资回报率并不高，依旧在国际科学界中享有极高的声誉。

我国对干热岩的研究起步时间比澳大利亚稍早一些，但在研究初期，并没有澳大利亚发展迅速。

1993年，我国与日本在北京房山区进行了为期两年的合作，专注研究干热岩发电的相关实验项目。此后，我国团队开始了解各种干热岩的开采技术，独立研究相关的开发问题。

2007年，中国能源研究会地热专业委员会和澳大利亚公司同样进行了两年时间的合作。在这期间，两国专家来到可能含有丰富干热岩资源的地区进行调查，对收集到的样本进行分析检测。

发现 大庆市的地热资源分布面积达到了5000平方千米 ，这些地热资源是当时全市油气能量的 一万倍 。

2012年，国家高技术研究发展计划中为干热岩研究项目部署了四个课题，分别下发给我国四所高校，其中身为项目领头单位的是吉林大学。

我国第一次钻井获得质量优越的高温干热岩是在2014年。当时，专家通过研究分析各种地质资料，辅以多种勘测技术， 推断青海共和盆地的中北部存在大量干热岩资源 。

共和盆地的勘测井在2013年6月动工，经过10个月的努力，首次在地下2230米的地方钻到了干热岩，这里的干热岩温度只有153摄氏度。直到大约3年之后，勘测团队在地下3705米的地方钻获了 温度高达236摄氏度 的干热岩， 打破了此前勘测到的干热岩的最高温度记录 。

在青海共和盆地，干热岩的分布范围达到了230平方公里，而且在地下2.1千米到6千米之间的干热岩， 能量换算成标准煤之后重量接近45亿吨 。专家指出，这次 在青海共和盆地的发现，是个推动我国干热岩研究事业再进一个台阶的动力 。

2019年，我国在山东日照、威海等地发现了大量干热岩资源， 折合标准煤超过187亿吨 。同年，我国科学家前往法国和意大利进行学术交流，对地热发电站进行考察，吸收学习干热岩发电方面的经验和先进技术。

如今，我国的干热岩研究事业仍旧在不断发展当中，相信在未来，一定能够攻克技术难关，实现干热岩资源的高效利用，解决全国乃至全球范围内的能源问题。

山东干热岩分布区域

中国首次于青海省共和盆地发现大规模可利用干热岩资源，2019年在山东省发现干热岩富存区。

我国干热岩资源广泛分布在青藏高原、松辽盆地、渤海湾盆地、东南沿海等地区，干热岩有望成为战略性接替能源。

干热岩的岩体有中生代以来的中酸性侵入岩、中新生代的变质岩，也有厚度巨大的块状沉积岩

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今年对于能源领域，真是一个不安宁的一年。一会儿可燃冰大热，说是将来可以取代石油的清洁能源，一会又说发现了干热岩，媲美17万亿吨煤，国家也来凑热闹，各国都放言二三十年内，燃油车将被电车取代，诸如此类……其实这些资源的勘探固然取得了很大的进步，但事实是仍未取得突破性进展，要达到商业化应用，也远达不到新闻媒体标题的“吹捧”。

什么是干热岩资源

干热岩，说白了也是传统地热能的一种，只不过换了个说法，让大家感觉耳目一新。地热能大部分是来自地球深处的可再生性热能，它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变，按照其储存形式，地热资源可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。干热岩则是一般温度大于200℃，埋深数千米，内部不存在流体或仅有少量地下流体（致密不透水）的高温岩体。

开发干热岩资源的原理是从地表往干热岩中打一眼井（注入井）,封闭井孔后向井中高压注入温度较低的水，然后加压，将储层岩石压裂，同时在注水井周围部署采出井，通过注入冷水，采出热水，将热量带出。带出来的热量可以用于发电（最主要的方式）或其他循环利用。

今年在青海钻获的干热岩资源具有埋藏浅、温度高、分布范围广的特点，填补了我国一直没有勘查发现干热岩资源的空白。从干热岩地热资源区域分布看，青藏高原南部约占我国大陆地区干热岩总资源量的1/5。

开采干热岩的难点

要开发干热岩资源需要人工热储压裂等多种关键技术的支持，因此干热岩资源距离开发还有较长的路要走。比如，开发干热岩地热资源需要深井钻探，钻打高温岩体钻头的耐热度需要达到350℃。另外，在实际工作中需要应用防斜钻井技术，这将增加开发过程中的难度和生产费用。目前，我国在钻井、压裂、微地震监测、数值模拟等方面的技术虽然有了较大提升，但在建立干热岩开发利用技术体系方面还面临很多瓶颈，如高温科学钻探技术、大面积人工热储压裂技术、人工热储裂隙跟踪技术等关键技术研究还需要进一步加大力度。

干热岩的开发利用，需要借助大量水的循环，每次提取地热资源时，都要给地下岩石水库注水，在循环过程中还要对流失的水不断补充。因此，充足的水源供应是开发利用热干岩的一项重要条件。当然，目前也有专家正在研究用超临界的二氧化碳作为循环液。这种方法可以避免水溶液注入可能产生的一系列问题，同时实现二氧化碳的资源化。不过，这项研究才刚刚起步，仍有不少技术难题有待解决。

其实，从1904年意大利托斯卡纳的拉德瑞罗第一次用地热驱动0.75马力的小发电机投入运转，并建造了第一座500千瓦的小型地热电站算起，地热发电至今已有超过百年的历史了。如今，新西兰、菲律宾、美国、日本等国都先后投入到地热发电的大潮中。其中，美国地热发电的装机容量居世界首位。进行干热岩发电研究的还有英国、法国、德国和俄罗斯，但迄今尚无大规模应用。

与国外上世纪70年代开始开展干热岩勘查与开发利用相比，我国对干热岩的开发利用相对较晚，因此实现大规模开发需要更多的投入，才能达到或赶超国际先进水平。

应该说，干热岩是页岩气、煤层气、页岩油、太阳能热发电、地热能利用、海洋能发电等未来国家重点发展支持能源项目中的一个，虽然潜力巨大，但商业化进程依然缓慢。