高温岩体电站

利用地下干热岩体的热量发电的地热电站。干热岩地热能属于高位热能,即温度超过150~180℃的地热能。距地表2000米以下的岩浆能使其周围岩体的温度达到摄氏几百度,蕴藏着巨大热能。高温岩体发电的作法是:从地面将竖井钻到岩体,形成一口注射井,并在适当部位加压,使加压点周围产生宽几毫米、长数百米的裂缝,向裂缝中注水后,水吸收岩体热量可升温至200~300℃,在裂缝的另一端打一口喷汽井,即生产井,热水便会伴着蒸汽喷出,用于地热发电装置发电,其生产流程如图所示。

图

1985年5月28日,美国、日本、联邦德国3国研究机构在美国新墨西哥州打出世界上第一口高温喷汽井。打高温岩体发电的钻井与打油井相似,但在技术上要求更高。这是因为:

(1)打油井的钻头耐热度不过200℃,而打高温岩体发电井的钻头耐热度需达 350℃。

(2)需要特殊的填充水泥。

(3)需要准确地测定打在岩体裂缝端点的喷汽井位置。在实验室,可以通过集音传感器,获得物体破碎时发出冲击的强弱数据,准确地推算出裂缝的方向。但要把这种方法搬到钻井现场,费用过于昂贵。现场常采用三轴传感器记录数据,辅之以地下爆破实验加以修正。但这种方法对裂缝方位的测定很难做到十分精确。高温岩体发电技术与现有的地下热水发电技术相比,具有许多优越性,对多火山、高温岩体资源丰富的地区更有意义。但在成本、效益和技术等方面还有不少问题有待解决。因干热岩的能量巨大,开发干热岩地热能用于发电的前景诱人。