干熱巖是什么？

干熱巖是一種新興地熱能源，一般溫度大于200℃，埋深數千米，內部不存在流體或僅有少量地下流體（致密不透水）的高溫巖體。

主要是各種變質巖或結晶巖體，賦存狀態有蒸汽型、熱水型、地壓型、巖漿型的地熱資源。較常見的干熱巖有黑云母片麻巖、花崗巖、花崗閃長巖等。

干熱巖型地熱資源是專指埋藏較深，溫度較高，有開發經濟價值的熱巖體，存量巨大。

中國首次發現大規?？衫酶蔁釒r資源于青海省共和盆地。青藏高原南部約占我國大陸地區干熱巖總資源量的1/5。

干熱巖發電系統

目前，人們對干熱巖的開發利用，主要是發電。利用干熱巖發電技術可大幅降低溫室效應和酸雨對環境的影響，且不受季節、氣候制約。而且將來利用干熱巖發電的成本僅為風力發電的一半，只有太陽能發電的十分之一。

人類又該如何獲取它呢？

這主要分為以下幾個步驟：

1. 從地表向干熱巖中打一口“注入井”；

2. 封閉井孔，并向里面高壓注入低溫水；

3. 極高的水壓迫使巖層出現裂縫，逐漸形成一個面狀的熱儲構造；

4. 再從地表向下鉆幾個“生產井”，它們可以將蒸汽和高溫水回收到地面；

5. 利用這些高溫蒸汽就可以供暖或者發電，剩余的溫水會通過注入井返回到干熱巖中，從而實現能源的循環利用。

干熱巖發電的基本原理是：通過深井將高壓水注入地下2000～6000米的巖層，使其滲透進入巖層人工壓裂造出的縫隙并吸收地熱能量；再通過另一個專用深井（相距約200～600米左右）將巖石裂隙中的高溫水、汽提取到地面；取出的水、汽溫度可達150～200℃，通過熱交換及地面循環裝置用于發電；冷卻后的水再次通過高壓泵注入地下熱交換系統循環使用。整個過程都是在一個封閉的系統內進行。

第二種模式是英國卡門波礦產學校提出的“天然裂隙模式”，即較充分的利用地下已有的裂隙網絡。已有的裂隙雖然一方面阻止了人工高壓注水裂隙的發育，但另一方面當人工注水時，原先的裂隙會變寬或錯位更大，增強了裂隙間的透水性。在這種模式下，可進行熱交換的水量更大，而且熱量交換更充分。

地熱雙工質循環發電系統

人類又該如何獲取它呢？

這主要分為以下幾個步驟：

1. 從地表向干熱巖中打一口“注入井”；

2. 封閉井孔，并向里面高壓注入低溫水；

3. 極高的水壓迫使巖層出現裂縫，逐漸形成一個面狀的熱儲構造；

4. 再從地表向下鉆幾個“生產井”，它們可以將蒸汽和高溫水回收到地面；

5. 利用這些高溫蒸汽就可以供暖或者發電，剩余的溫水會通過注入井返回到干熱巖中，從而實現能源的循環利用。

干熱巖供暖系統

干熱巖因其得天獨厚的較高溫度，一旦成功開采出來，將是冬季供暖的良好熱源。但因其造價較高，對于面積較小的建筑供暖，高昂的成本是一般人難以承受的。因此，用干熱巖技術來進行集中供暖是比較合適的選擇。

如我國陜西四季春清潔熱源股份有限公司的干熱巖供熱技術，目前已成功在陜西省內進行了商業應用。

干熱巖供熱技術雖然優點眾多，但目前在市場推廣應用中也還存在著部分困難和問題：一是該技術為新技術，缺乏相關的政策、法規、技術標準等支撐。二是由于該技術在社會上應用較少，希望得到土地、水務、市政、物價等有關部門的認可和支持。

我國的干熱巖資源

相關專家介紹，青藏高原在隆升過程中形成了一系列地熱資源。從2014年時了解的干熱巖地熱資源區域分布看，青藏高原南部占中國大陸地區干熱巖總資源量的20.5%，資源量巨大且溫度最高。

青海地勘人員在共和盆地成功鉆獲溫度高達153℃的干熱巖。這是我國首次發現大規模可利用干熱巖資源。該資源屬清潔能源，可用于地熱發電。

共和盆地位于青藏高原腹地，這次鉆獲的干熱巖資源具有埋藏淺、溫度高、分布范圍廣的特點，填補了我國一直沒有勘查發現干熱巖資源的空白。據青海省水文地質工程地質環境地質調查院專家介紹，在共和盆地鉆獲的干熱巖致密不透水，1600米以下無地下水分布跡象，符合干熱巖的特征條件。該巖體在共和盆地底部廣泛分布，鉆孔控制干熱巖面積達150平方公里以上，干熱巖資源潛力巨大。有關專家稱，青藏高原在隆升過程中形成了一系列地熱資源，從干熱巖地熱資源區域分布看，青藏高原南部約占我國大陸地區干熱巖總資源量的1/5，資源量巨大。

干熱巖優點

（1）無溫室氣體排放?；诟蔁釒r資源利用的新式發電系統不燃燒化石燃料，因此不會排放溫室氣體二氧化碳和其他污染物。

（2）干熱巖可循環利用。冷水變熱后可能最終會使巖石溫度降低到20℃左右，因此一處干熱巖發電站可能只能連續工作20年左右。但是，這個熱儲庫關閉后，地心的熾熱巖漿會重新加熱這些巖石。幾十年后，這些熱巖就能再次被用于發電。而且，在關閉期間，發電站可以得到充分的維修和技術升級，為下次發電做好準備，實現周期性循環發電。

（3）干熱巖儲量豐富。開采使用干熱巖，可滿足人類長期使用需要。麻省理工學院一份研究表明，只要開發地球上3~10公里深度中2%的干熱巖資源儲量，就能產生2×1020EJ能量，是美國2005年全年能耗總量的2800倍。也有專家保守估計，地殼中距地表3~10公里深處的干熱巖所蘊含的能量相當于全球石油、天然氣和煤炭所蘊藏能量的30倍。

試題鏈接

試題來源：2022年云南第二次統一模擬考試

參考答案

參考答案：4.A 5.D 6.C

第4題，由材料可知，干熱巖埋深數千米且高溫才滿足干熱巖的特征，排除作為噴出巖的玄武巖?；◢弾r由巖漿侵入冷凝形成，板巖由頁巖變質而來，均符合條件。石灰巖作為典型的沉積巖在高溫高壓下是會變質為大理巖的，而且石灰巖內部容易受水的侵蝕、溶蝕發育空隙、溶洞、地下河。

第5題，與風能太陽能相比，干熱巖作為地熱能的一種，開采技術難度大、成本高。太陽能和風能發電受季節和天氣影響，發電不穩定性。（聯系高考題瓜州風電場）。

第6題，干熱巖長期未得到有效開發利用主要是存在著部分困難和問題主要是該技術為新技術，缺乏相關的政策、法規、技術標準等支撐。

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