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熱巖“水”鉆術有望削減地熱成本

發布時間:2010年5月24日 來源:人民網-環保頻道

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  地熱能發電早已成為為人所知,長期以來,人們認為只要能夠找到高效的開發方法,地熱能就是一種具有廣泛潛力且清潔、零碳排放資源。


  目前,地熱電站主要利用天然蒸汽和熱水等載熱體,將地下熱能帶到地面之上。而由谷歌公益組織投資400萬美元的美國加利福尼亞波特鉆巖公司(Potter Drilling)擁有的巖石鉆探技術,可以鉆透堅硬的巖石層,進而利用地下熱能資源。(1美元約合6.83元人民幣)


  據谷歌人員透露,波特公司的新鉆巖技術源于噴氣式飛機,采用超高溫的水流切斷巖石。這種全新的鉆取地熱洞的方法,比傳統方法經濟效益更高,可以節省約一半的成本。


  強化地熱系統


  澳大利亞、德國和冰島等國的地熱發電功率已經達數千兆瓦。地熱發電站還可以作為基載電站使用,因為其發電效率通常達90%,相比之下,化石燃料電站的發電效率僅為65%到75%。而且地熱電站幾乎不產生任何溫室氣體排放。


  谷歌公益氣候與能源創新部門主管丹·雷徹爾(Dan Reicher)表示,強化地熱系統(Enhanced Geothermal Systems),即間歇泉、溫泉、火山等地熱發電技術的加強性應用,“可能會成為能源界高效應用的典范。”


  雷徹爾說:“(強化地熱系統)一個吸引人的地方在于,它屬于基載電力,24小時不間斷,對于太陽能發電和風電等間歇性能源來說,是個很好的補充。如果能夠將這三種技術整合起來,我們就能打造更具吸引力的綠色電力混合體。”


  麻省理工學院發布的一份報告估計,僅在美國大陸地表下3000米到10000米之間開發所謂“強化地熱系統”2%的地熱資源,就可以供應相當于全美年總耗電量2500倍的電能。


  強化地熱系統使傳統地熱技術幾乎隨處都能適用。依靠強化地熱系統,工程師可自行鉆探地熱的排氣孔,至巖石溫度達200多攝氏度的地下,然后向洞中壓入水,地下熱巖就會斷裂,從而使水四處流動并高溫加熱,高溫水再回到地表,就可以驅動渦輪機發電。


  波特鉆巖公司的技術,旨在增加強化地熱系統的經濟效益,節約成本,因為新鉆巖技術鉆探更簡單、更低廉。波特公司將于今年8月首次實地測試該水流鉆巖設計。


  碎裂鉆巖步步高


  波特鉆巖公司的技術利用高溫碎裂巖石,而非傳統機械挖掘。該技術可行之處在于一定種類的巖石,比如石英石和長石,受熱時不會整體膨脹。這樣就會在不同礦物質顆粒和沙石間形成壓力,從而使巖石碎裂。波特鉆巖公司首席執行官杰瑞德·波特(Jared Potter)介紹:“技術關鍵在于要快速加熱巖石。”


  在過去的18個月中,波特鉆巖公司已經能夠在堅硬巖石中開鉆直徑為1至4英寸的洞(1英寸等于2.54厘米)。今年8月,波特公司將首次向地下300多米處開鉆直徑為4英寸的深洞。波特表示:“(這類實地試驗的)中期理想目標是鉆到地表以下5千米。而最終是要實現鉆到地下1萬米。”


  事實上,波特公司的鉆巖技術之前也有類似使用,不用的是之前采用空氣,而非瞬時超高溫水流。波特公司“水”鉆巖試驗將由美國能源部提供資金支持。但該公司也獲得了谷歌公益部門的資金。據悉,谷歌已在可再生能源領域投資了1千萬美元。(張穎)


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