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干熱巖的國際發展現狀

 1、美國干熱巖利用介紹

  迄今在干熱巖發電技術方面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。該試驗始于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。最深鉆孔達4400米,巖體溫度為330℃,熱交換系統深度為3600米,交換出的熱量由最初的3MWt到最后的10MWt。試驗地選在火山地區,干熱巖體為花崗閃長巖,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。由于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干熱巖試驗項目,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于干熱巖的政府—私人間的部門合作計劃。該計劃要求美國地質調查局勘探、優選并劃分出全美國不同利用潛力的干熱巖地區,還要為干熱巖的利用做些開發活動并發布相關信息。

  2、英國干熱巖利用介紹
 

  英國卡波爾礦業學校在Cornwall實施的干熱巖研究項目是迄今世界第二大干熱巖試驗工程。項目始于1977年,先是在300米深度試驗,后鉆探的最大深度為2600米。試驗巖體是花崗巖,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、日本的干熱巖利用介紹
 

  日本有兩處干熱巖實驗項目,最早從1982年開始在雄勝鉆井,后來1989開始在日本的山形縣試驗,打了四個鉆孔,深度在2000~2200m之間,巖體溫度為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巖體上形成熱交換系統的壽命長短。

  4、澳大利亞干熱巖利用介紹

  澳大利亞在2003年開始了一個有關干熱巖利用的項目,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,干熱巖的溫度就高達270℃。項目的開發商是成立于2000年的地球動力學有限公司。在2003年9月,該公司花了1160萬澳元鉆了第一口注水井,而且通過注水成功地在花崗巖中生成了一系列永久的連通空隙,2009年在鉆成第三口井后循環出了175℃流體,但三號井毀于爆炸事故,后2012年鉆成四號井及壓裂連通后,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干熱巖試驗項目。
 

  5、德國的干熱巖利用介紹
 

  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開展了一項干熱巖研究。即在深度很淺的情況下,研究巖石的自身裂隙、水壓產生裂隙的機制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干熱巖試驗場,在布魯赫薩爾開始鉆井和試驗,90年代暫停,2000年德國新能源法發布后加強試驗,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、法國的干熱巖利用介紹

  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干熱巖發電試驗項目。該試驗的資金由歐盟提供。試驗地的干熱巖體為裂隙發育的花崗巖,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。此后,3876m的井鉆深至5000m,基底巖石溫度高達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,對于可再生能源,該計劃主要關注四個方面,其中首當其沖的是干熱巖的開發利用潛力研究。

  7、瑞士的干熱巖利用介紹

  瑞士政府支持商業組織對巴賽爾和日內瓦兩地的干熱巖潛在區域進行勘察,并最終希望能開發利用5000米深處的干熱巖熱能。這個深度下巖石的溫度接近200 ℃。

  8、瑞典的干熱巖利用介紹

    位于瑞典西海岸的Fjallbacka,在1984年就被設立為野外試驗地,用于干熱巖地下熱交換系統開發研究,解決地質學與水文地質學問題。最初,這里鉆了深度分別為200米、500米和70米的三口井,用于描繪預想中地下熱交換系統的特征。

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