日前，河北唐山召開“超長重力熱管開採乾熱巖熱能關鍵技術突破及應用示範項目”工作會議。會議上透露，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超長重力熱管取熱試驗，首次實現了中深層地熱資源“無泵式”開採的重大技術突破。
乾熱巖地熱資源是國際公認的清潔能源，具有資源量大、分佈廣等特點，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，摺合成標準煤約28億噸。
據瞭解，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），需要鑽探多口深井後，在地下建設人工熱儲，並將多口深井通過人工熱儲進行有效連通，此後用高壓水泵驅動水進行循環取熱。這種方式將消耗大量電能，同時還存在管道易腐蝕結垢、耗水量大等問題。從而導致投資風險大、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岩層鑽孔中，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。
專家認為，該項成果將引領我國中深層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，不僅能夠取得良好的生態效益，還有望實現較好的經濟效益。
“新技術突破亦為中淺層水熱型地熱資源開發提供了一種新的解決方案。因為‘只取熱、不取水’、‘無泵’，新方案環保高效而且運行成本低。”中國科學院廣州能源研究所先進能源系統實驗室主任蔣方明說。
