工作人員在進行超長重力熱管取熱試驗。
人民網石家莊4月29日電 近日，中科院廣州能源研究所與河北省煤田地質局合作，在唐山海港經濟開發區馬頭營幹熱巖地熱深井內開展了超長重力熱管取熱試驗，在世界範圍內首次實現中深層地熱資源的「無泵式」開採，實現了乾熱巖地熱資源開採技術的重大突破，為地熱資源利用開闢了新模式、新路徑。
熱管取熱原理示意圖。
乾熱巖地熱資源是國際公認的清潔能源，具有資源量大、分布廣等特點，是未來地熱資源開發利用的重要方向。2019年，河北省煤田地質局組織實施的環渤海(唐山海港)乾熱巖勘查項目，在唐山海港經濟開發區3965米深度探獲了溫度達150℃的乾熱巖，實現了我國中東部地區乾熱巖勘查的重大突破。勘查結果顯示，該區域4000米深度以淺，初步評估乾熱巖遠景資源量，折合成標準煤約28億噸。
據了解，目前主流的乾熱巖地熱資源EGS開採技術(即增強型地熱系統)，存在投資風險大、運行成本高、難以上規模、商業化營運困難等問題。因此，乾熱巖地熱資源長期得不到有效開發，巨大的地下寶庫難以得到有效利用。
對此，中科院廣州能源研究所與河北省煤田地質局合作，開發了一種全新的「無泵式」乾熱巖資源開採技術——乾熱巖型地熱超長重力熱管採熱技術。該技術通過向地下數千米深處的乾熱巖層鑽孔中，安裝密閉的超長重力熱管，利用獨特的熱管取熱技術抽取乾熱巖地熱能量。這類似在地下數千米深處建設了一個「地下超級鍋爐」，「鍋爐」的「燃料」即是乾熱巖中的熱能，「鍋爐」產生的蒸汽通過數千米的管道自發地流向地面，此後利用蒸氣凝結所釋放的熱能進行發電、供暖，從而實現中深層地熱資源的高效開發利用。
試驗現場。
據介紹，該技術投資風險小，利用該技術能夠大幅提升採熱效率，而且無需使用水泵維持，節約了大量電能，還有效避免了管道腐蝕結垢、耗水量過大等問題，是一種高效、穩定、運行成本低的新型乾熱巖地熱資源開採方式。
中科院廣州能源研究所先進能源系統實驗室主任蔣方明表示，這是世界範圍內首次實現中深層地熱資源「無泵式」開採。該技術的突破，有效提升了乾熱巖這種清潔能源的商業化應用潛力，也為淺層地熱資源開發利用提供了一種「只採熱、不採水」的高效解決方案。
專家認為，本項成果將引領我國乾熱巖地熱資源開採技術的創新發展，可作為中深層地熱資源開採技術的重要示範應用成果。相關技術進一步發展成熟以後，可以在全國範圍內推廣應用，不會僅能夠取得良好的生態效益，還有望實現較好的經濟效益。
河北省煤田地質局副局長張貴雙表示，河北省乾熱巖地熱資源開發前景非常廣闊。該技術的開發利用，對於全省乃至全國開發利用清潔能源、優化能源結構、打贏汙染防治攻堅戰，將發揮積極的支撐作用。