干热岩开发利用对保障国家能源安全很重要


发布时间:

2024-08-28

【概要描述】

热岩作为一种安全、高效、清洁的能源,开发利用干热岩有利于优化能源结构,增加清洁能源供应,建立多元化供应体系,提高能源综合利用效率,对保障国家能源安全具有重要意义。我国干热岩资源量巨大,3~10 km深度估计为2.51025J,相当于856万亿吨标准煤。如果能回收2%,相当于2014年中国一次性能源消耗总量的4040倍。干热岩的开发不会影响自然生态环境。干热岩发电技术可以大大降低温室效应和酸雨对环境的影响,不受季节和气候的限制。可有效替代煤炭和石化能源消耗,有效保护生态环境。干热岩开发成本低,未来利用干热岩发电的成本只有风力发电的一半,只有太阳能发电的十分之一。

目前,干热岩开发中,国外没有成熟的理论和技术可供借鉴,仍存在许多技术问题,迫切需要对干热岩开发中的关键技术进行深入研究,解决多学科联合研究中的关键问题。主要包括钻完井技术、压裂和人工储存技术、基础研究、热交换和热能提取技术。基础研究主要包括高温岩体的破岩机理、干热岩的多场耦合理论、热-流-固多场耦合下钻孔围岩系统的稳定机理、多场耦合下干热岩的变形、破裂和裂隙扩展机理、热交换机理和效率模型等。钻完井技术需要研究干热岩井结构、破岩技术、轨迹控制技术、围岩稳定性控制技术、高温钻井液、套管热稳定性技术、高温测量仪器、表层钻井液冷却和防喷设备;压裂和人工油藏生产主要研究裂缝和延伸控制技术、后期温度变化特征和裂缝网络变化预测、垂直裂缝压裂设计和裂缝分布监测。人工储存应满足热量提取和热力系统寿命三项技术要求,保证流体的提取温度和效率,降低能耗和循环损失。换热和热能提取技术主要研究裂缝导流能力的作用机理和主要控制因素、复杂裂缝中流体流动规律、换热流体选择和交换效率等。

与其他可再生能源相比,干热岩资源具有利用系数最高、资源量大、生命周期二氧化碳排放量最低的优点。开发利用干热岩资源填补能源供需缺口,在我国有关部门大力推进绿色发展的战略部署下,符合我国建设环境友好型社会的基本政策和大力发展清洁能源和绿色环保产业的政策取向。同时积极发展储量巨大的干热岩资源产业,将为中国能源安全提供坚实有力的保障。