中国发现价值万亿能源!专家预测可用1700年,多国上门寻求合作

万物胡侃 2024-12-02 17:35:40

文|万物胡侃

最近,我国就在能源方面出了个大大的风头,在地下发现了一种新兴的地热能源,储量相当巨大,仅是初步探测,其能源含量就已经相当于860万亿吨标准煤,未来价值极为可观,自然受到了科学家们的研究和青睐。

到底是哪种能源有着这么大的能量?它的使用会一帆风顺吗?

深藏不露的干热岩

除了太阳之外,使用寿命越长的能源越是埋在地下深处,而比煤炭和石油埋藏更深的,就是规模极为庞大的干热岩。

干热岩,顾名思义,它是一块又干又热的石头,在地热的加温下,地底的岩石有着很高的温度,至少要达到180°以上;而且并没有融化成为岩浆,也不会透水,这样的石头就被勘探人员们叫做干热岩。

因为它是致密岩石受熔岩加热之后才形成的,所以理论上来说,世界各地都能发现它的影子,区别只是埋藏的深浅而已,所以在发现这种全新的地热能源之后,科学家们就只把在地下3到10千米范围内的致密岩石称为干热岩。

因为在这个区间内,人类还有利用它们的可能,如果再深一些,那么以目前的技术手段来说,实在是得不偿失了。

实地发现干热岩是个实打实的大工程,因为在地下实在是埋藏过深,但是想要利用它却很容易,只需要找水来帮忙就可以了。

宝矿如何开发?

干热岩的平均深度在4、5公里,想要直接利用,或者把它们运到地面上利用都是困难且不现实的事情,实际上,对于如何利用热量这个问题,瓦特就已经给出了答案,那就是用蒸汽机。

蒸汽机的原理就是将蒸汽的能量转化成为机械的动能,然后可以直接利用这动能,或者把动能再转化成电能储存起来。

干热岩的温度往往在180°以上,而水的沸点却只有100°,从高处向地热岩不断注水,那么很容易就能得到足量的水蒸气,然后再把注水口和蒸汽排出的口子分开,就能顺利利用这种新兴的地热能源了,这种技术被称为干热岩发电技术。

美国就是再干热岩方面第一个吃螃蟹的国家,他们正是该技术的创始者,由于利用的是不收费的地热能量,所以这种技术的发电成本相当之低,只有风力发电的一半,光伏发电的十分之一,未来的应用前景还是很广阔的。

更重要的是,由于在发电过程种只需要水参与进去就可以,没有其他额外的排放,所以是当之无愧的清洁能源,而且相较于其他清洁电力,如水电、风电、光伏发电等,它还有个巨大的优势,那就是在使用期间可以持续发电,供应能力十分稳定。

不过它尚未大规模应用,自然也是有其缺点所在,那就是干热岩其实也会冷却。

养护与应用

干热岩如果想要把水变成水蒸气,那么它的温度就必须在100°以上,如果要让水的蒸发效率足够高,温度自然是越高越好。

但是注水的过程也是不断给干热岩冷却的过程,在对这种地热资源的实际开采种,干热岩的温度是会不断下降的,下降到一定程度,就不会再产生水蒸气,没有了这个动力来源,发电自然也就无从谈起。

当干热岩冷却下来之后,这个地方就相当于暂时荒废了。

不过不用为它担心,前面说过,干热岩的温度这么高,不是因为它自己会发热,而是它会源源不断接受着来自熔岩的热量,把一个冷却的干热岩井闲置十几年,它就会重新充满热量,而岩浆的能量又来源于地球自转,只是地球不停止转动,地热能源就是永远不会枯竭的。

而制约干热岩发电技术推广的,有两个主要原因,一个是挖掘生产井的成本不算低,毕竟干热岩至少藏在地下3000米处,另一个则是它有一定的生产周期,不能为期几十年的持续供电,需要定时给它“放个假”。

不过对于我国来说,这些都不是什么大问题。

中国正在使用

我国作为工业大国,每年对于化石能源的需求量都不是一个小数目,仅在2021年,我国一整年的能源消费量就达到了52亿吨标准煤。

为了尽早达成“双碳”目标,我国科学家们一直在清洁能源上面下功夫,见到干热岩这座大宝矿,又怎么会空手而归呢?

虽然按照国际标准,我国可采的干热岩仅占全国储量的2%左右,但其能量也达到了17万亿吨标准煤,足够我国使用1700多年,带来的经济价值何止万亿,其巨大的潜力让人心潮澎湃。

更关键的是,这些干热岩资源大多都集中在青藏高原、松辽盆地这些地方,十分便于采取且不用担心对城市造成影响。

比如在2012年吉林市建立的干热岩科学试验井,井深3000米,这是我国第一口干热岩研究井,它为地热发电领域开启了一扇崭新的大门,让之后的相关研究如井喷般涌现。

根据我国能源相关的规划来看,到了2025年,中国将会出现多个兆瓦级干热岩发电站,这些新电站又会成为我国新能源的前哨站,为日后全市乃至全国的大规模使用奠定下坚实的基础。

在能源领域,我们逐渐从参与者转变成了领跑者,为世界能源安全做出了长远的贡献,实现了国际合作的共赢局面,保卫能源安全这场攻坚战,我们一定会取得胜利。

参考:海南省地质局 《【百年华诞】地质学|什么是干热岩?》 2022-07-12

新华网 《干热岩——建设绿色宜居家园的低碳能源》 2023-07-19

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