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幹熱岩的國際發展現狀

 1、美國幹熱岩利用介紹

  迄今在幹熱岩發電技術方麵邁出最早一步的試驗是美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室和能源部在新墨西哥州芬頓山進行的試驗。該試驗始於1974年,分兩個階段進行,共有110位科學家和工程師參加。在第二階段,德國和日本的科學家也參與了進來。到1990年止,共投入3億德國馬克。最深鑽孔達4400米,岩體溫度為330℃,熱交換係統深度為3600米,交換出的熱量由最初的3MWt到最後的10MWt。試驗地選在火山地區,幹熱岩體為花崗閃長岩,大地熱流值超出大陸地殼平均值的3倍,達250毫瓦每平方米。由於塌孔和設備損壞等原因,2001年美國能源部終止了在芬頓山的幹熱岩試驗項目,另開啟了幾處水力壓裂和儲層改造類項目,其中在蓋依瑟斯的項目增加了原有地熱發電廠的發電能力。
 

  最近,美國內務部長會同能源部長責令美國地質調查局建立一個關於幹熱岩的政府—私人間的部門合作計劃。該計劃要求美國地質調查局勘探、優選並劃分出全美國不同利用潛力的幹熱岩地區,還要為幹熱岩的利用做些開發活動並發布相關信息。

  2、英國幹熱岩利用介紹
 

  英國卡波爾礦業學校在Cornwall實施的幹熱岩研究項目是迄今世界第二大幹熱岩試驗工程。項目始於1977年,先是在300米深度試驗,後鑽探的最大深度為2600米。試驗岩體是花崗岩,地熱梯度為35℃/km,大地熱流值達120毫瓦每平方米,是英國最高的熱流值。
 

  3、日本的幹熱岩利用介紹
 

  日本有兩處幹熱岩實驗項目,最早從1982年開始在雄勝鑽井,後來1989開始在日本的山形縣試驗,打了四個鑽孔,深度在2000~2200m之間,岩體溫度為250℃。分別在1991年、1995年、1996年進行了多次短期的水壓測試。通過這些試驗,探討了通過人工壓裂在岩體上形成熱交換係統的壽命長短。

  4、澳大利亞幹熱岩利用介紹

  澳大利亞在2003年開始了一個有關幹熱岩利用的項目,項目的地點在庫珀盆地,勘查結果顯示在該盆地的熱能儲量高達500億桶油當量。在4500米的深處,幹熱岩的溫度就高達270℃。項目的開發商是成立於2000年的地球動力學有限公司。在2003年9月,該公司花了1160萬澳元鑽了第一口注水井,而且通過注水成功地在花崗岩中生成了一係列永久的連通空隙,2009年在鑽成第三口井後循環出了175℃流體,但三號井毀於爆炸事故,後2012年鑽成四號井及壓裂連通後,1兆瓦發電試驗成功。
 

  此外,南澳大利亞和新南威爾士州政府也支持了另一些幹熱岩試驗項目。
 

  5、德國的幹熱岩利用介紹
 

  1977—1986年,由歐共體出資,德國聯邦研究和技術部在巴伐利亞東北部的Falkenberg開展了一項幹熱岩研究。即在深度很淺的情況下,研究岩石的自身裂隙、水壓產生裂隙的機製以及水在這些裂隙中的運移機理。
 

  自1983年以來,德國在阿爾薩斯地區開發幹熱岩試驗場,在布魯赫薩爾開始鑽井和試驗,90年代暫停,2000年德國新能源法發布後加強試驗,2009年卡琳娜循環發電成功。2012年又在該地區的蘭道3兆瓦和印希姆5兆瓦發電成功。這些結果證明,在非火山活動地區的一般地質條件下,可以應用該項技術,利用地熱能穩定、可靠地提供電力。

  6、法國的幹熱岩利用介紹

  在法國阿爾薩斯州北部蘇爾茨,1987年以來,德國、法國、意大利和英國的科研人員實施了幹熱岩發電試驗項目。該試驗的資金由歐盟提供。試驗地的幹熱岩體為裂隙發育的花崗岩,兩口井深分別為3590m和3876m,井底溫度在150~170℃之間。1997年對兩口井進行了為期4個月的循環測試。此後,3876m的井鑽深至5000m,基底岩石溫度高達200℃。2011年2采1灌利用朗肯循環發電,是世界第一座兆瓦級(1.5兆瓦)成功發電。
 

  另外值得一提的是,法國的環境和能源管理機構在地熱能開發計劃中明確提到,對於可再生能源,該計劃主要關注四個方麵,其中首當其衝的是幹熱岩的開發利用潛力研究。

  7、瑞士的幹熱岩利用介紹

  瑞士政府支持商業組織對巴賽爾和日內瓦兩地的幹熱岩潛在區域進行勘察,並最終希望能開發利用5000米深處的幹熱岩熱能。這個深度下岩石的溫度接近200 ℃。

  8、瑞典的幹熱岩利用介紹

    位於瑞典西海岸的Fjallbacka,在1984年就被設立為野外試驗地,用於幹熱岩地下熱交換係統開發研究,解決地質學與水文地質學問題。最初,這裏鑽了深度分別為200米、500米和70米的三口井,用於描繪預想中地下熱交換係統的特征。